โดยหลักการแล้ว กฎการอนุรักษ์และการเปลี่ยนแปลงพลังงาน (กฎข้อแรกของอุณหพลศาสตร์) ไม่ได้ห้ามการเปลี่ยนแปลงดังกล่าว ตราบใดที่ปริมาณพลังงานยังคงอยู่ในปริมาตรเท่าเดิม แต่ในความเป็นจริงสิ่งนี้ไม่เคยเกิดขึ้น การกระจายพลังงานในระบบปิดด้านเดียวและทิศทางเดียวซึ่งเน้นย้ำโดยหลักการที่สอง

เพื่อสะท้อนถึงกระบวนการนี้ แนวคิดใหม่จึงถูกนำมาใช้ในอุณหพลศาสตร์ - เอนโทรปีเอนโทรปีมาถูกเข้าใจว่าเป็น การวัดความผิดปกติในระบบการกำหนดกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ที่แม่นยำยิ่งขึ้นมีรูปแบบดังต่อไปนี้: “ในกระบวนการที่เกิดขึ้นเองในระบบที่มีพลังงานคงที่ เอนโทรปีจะเพิ่มขึ้นเสมอ”

ความหมายทางกายภาพของการเพิ่มขึ้นของเอนโทรปีนั้นขึ้นอยู่กับความจริงที่ว่าระบบแยก (ที่มีพลังงานคงที่) ที่ประกอบด้วยอนุภาคจำนวนหนึ่งมีแนวโน้มที่จะเคลื่อนเข้าสู่สถานะที่มีความเป็นระเบียบน้อยที่สุดในการเคลื่อนที่ของอนุภาค นี่คือสถานะที่ง่ายที่สุดของระบบ หรือสภาวะสมดุลทางอุณหพลศาสตร์ ซึ่งการเคลื่อนที่ของอนุภาคไม่เป็นระเบียบ เอนโทรปีสูงสุดหมายถึงสมดุลทางอุณหพลศาสตร์ที่สมบูรณ์ ซึ่งเทียบเท่ากับความโกลาหลโดยสมบูรณ์

ผลลัพธ์โดยรวมค่อนข้างน่าเศร้า: ทิศทางที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ของกระบวนการแปลงพลังงานในระบบแยกจะนำไปสู่การเปลี่ยนพลังงานทุกประเภทเป็นความร้อนไม่ช้าก็เร็วซึ่งจะกระจายไปเช่น โดยเฉลี่ยจะมีการกระจายอย่างสม่ำเสมอในทุกองค์ประกอบของระบบซึ่งจะหมายถึง สมดุลทางอุณหพลศาสตร์หรือ ความวุ่นวายที่สมบูรณ์หากจักรวาลของเราถูกปิด ชะตากรรมที่ไม่มีใครอยากได้ก็รออยู่ มันเกิดจากความสับสนวุ่นวายดังที่ชาวกรีกโบราณอ้างสิทธิ์ และจะกลับมาวุ่นวายอีกครั้งตามอุณหพลศาสตร์คลาสสิก

อย่างไรก็ตาม คำถามที่น่าสนใจเกิดขึ้น: หากจักรวาลวิวัฒนาการไปสู่ความโกลาหลเท่านั้น แล้วมันจะเกิดขึ้นและจัดระเบียบตัวเองให้อยู่ในสภาวะที่เป็นระเบียบในปัจจุบันได้อย่างไร อย่างไรก็ตาม อุณหพลศาสตร์แบบดั้งเดิมไม่ได้ถามคำถามนี้ เพราะมันถูกสร้างขึ้นในยุคที่ธรรมชาติของจักรวาลไม่คงที่ไม่ได้ถูกกล่าวถึงด้วยซ้ำ ในเวลานี้ การตำหนิเรื่องอุณหพลศาสตร์เพียงอย่างเดียวคือทฤษฎีวิวัฒนาการของดาร์วิน ท้ายที่สุดแล้ว กระบวนการพัฒนาของพืชและสัตว์โลกที่สันนิษฐานโดยทฤษฎีนี้มีลักษณะเฉพาะคือความซับซ้อนที่ต่อเนื่องของมัน การเพิ่มขึ้นของความสูงขององค์กรและความเป็นระเบียบ ด้วยเหตุผลบางประการ ธรรมชาติที่มีชีวิตพยายามอยู่ห่างจากสมดุลทางอุณหพลศาสตร์และความโกลาหล อย่างน้อยที่สุด "ความไม่สอดคล้อง" ที่ชัดเจนระหว่างกฎการพัฒนาของสิ่งมีชีวิตและธรรมชาติของสิ่งมีชีวิตก็น่าประหลาดใจเช่นกัน

ความประหลาดใจนี้เพิ่มขึ้นหลายครั้งหลังจากเปลี่ยนแบบจำลองของจักรวาลที่อยู่กับที่ด้วยแบบจำลองของจักรวาลที่กำลังพัฒนา

ซึ่งความซับซ้อนที่เพิ่มขึ้นของการจัดระเบียบวัตถุวัตถุนั้นมองเห็นได้ชัดเจน ตั้งแต่อนุภาคมูลฐานและอนุภาคมูลฐานในช่วงแรกหลังบิ๊กแบง ไปจนถึงระบบดาวฤกษ์และกาแล็กซีที่สังเกตพบในปัจจุบัน ท้ายที่สุดแล้ว หากหลักการของการเพิ่มเอนโทรปีนั้นเป็นสากล โครงสร้างที่ซับซ้อนเช่นนี้จะเกิดขึ้นได้อย่างไร? ไม่สามารถอธิบายได้อีกต่อไปด้วย "การก่อกวน" แบบสุ่มของจักรวาลสมดุลโดยทั่วไป เห็นได้ชัดว่าเพื่อรักษาความสอดคล้องของภาพรวมของโลกนั้นจำเป็นต้องยืนยันการมีอยู่ของสสารโดยรวมไม่เพียง แต่ในการทำลายล้างเท่านั้น แต่ยังรวมถึงแนวโน้มที่สร้างสรรค์ด้วย สสารสามารถทำงานต้านสมดุลทางอุณหพลศาสตร์ได้ จัดระเบียบตนเองและซับซ้อนในตนเอง

เป็นที่น่าสังเกตว่าสมมติฐานเกี่ยวกับความสามารถของสสารในการพัฒนาตนเองนั้นได้ถูกนำมาใช้ในปรัชญาเมื่อนานมาแล้ว แต่ความจำเป็นในวิทยาศาสตร์ธรรมชาติขั้นพื้นฐาน (ฟิสิกส์ เคมี) เพิ่งจะเริ่มตระหนักรู้เท่านั้น จากปัญหาเหล่านี้ก็เกิดขึ้น การทำงานร่วมกัน- ทฤษฎีการจัดองค์กรตนเอง การพัฒนาเริ่มขึ้นเมื่อหลายทศวรรษที่แล้วและปัจจุบันกำลังพัฒนาในหลายทิศทาง: การทำงานร่วมกัน (G. Haken), อุณหพลศาสตร์ที่ไม่มีความสมดุล (I. Prigogine) ฯลฯ เราจะอธิบายลักษณะโดยไม่ต้องลงรายละเอียดและความแตกต่างของการพัฒนาทิศทางเหล่านี้ ความหมายทั่วไปของความซับซ้อนที่พวกเขากำลังพัฒนาแนวคิดเรียกว่าการทำงานร่วมกัน (คำศัพท์ของ G. Haken)

การเปลี่ยนแปลงทางอุดมการณ์หลักที่เกิดจากการทำงานร่วมกันสามารถแสดงได้ดังนี้:

ก) กระบวนการทำลายล้างและการสร้าง ความเสื่อมโทรม และวิวัฒนาการในจักรวาลมีความเท่าเทียมกันเป็นอย่างน้อย

b) กระบวนการสร้าง (เพิ่มความซับซ้อนและลำดับ) มีอัลกอริธึมเดียวโดยไม่คำนึงถึงลักษณะของระบบที่ดำเนินการ

ดังนั้นการทำงานร่วมกันจึงอ้างว่าค้นพบกลไกสากลบางอย่างด้วยความช่วยเหลือในการจัดองค์กรตนเองทั้งในธรรมชาติที่มีชีวิตและไม่มีชีวิต โดยการจัดระเบียบตนเองเราหมายถึง การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นเองของระบบเปิดที่ไม่มีดุลยภาพจากรูปแบบองค์กรที่น้อยลงไปเป็นรูปแบบที่ซับซ้อนและเป็นระเบียบมากขึ้นตามมาด้วยว่าเป้าหมายของการทำงานร่วมกันไม่สามารถเป็นระบบใดๆ ได้เลย

เรา แต่เฉพาะผู้ที่ตรงตามเงื่อนไขอย่างน้อยสองข้อเท่านั้น:

ก) ต้องเปิดอยู่เช่น การแลกเปลี่ยนสสารหรือพลังงานกับสิ่งแวดล้อมภายนอก

b) พวกมันจะต้องไม่มีความสมดุลอย่างมีนัยสำคัญ เช่น อยู่ในสภาวะที่ห่างไกลจากสมดุลทางอุณหพลศาสตร์

แต่นี่คือสิ่งที่ระบบส่วนใหญ่ที่เรารู้จักเป็นเช่นนั้น ระบบที่แยกเดี่ยวของอุณหพลศาสตร์คลาสสิกถือเป็นอุดมคติบางประการ แต่ในความเป็นจริง ระบบดังกล่าวเป็นข้อยกเว้น ไม่ใช่กฎเกณฑ์ มันยากกว่าสำหรับจักรวาลโดยรวม - ถ้าเราพิจารณาว่าเป็นระบบเปิด แล้วอะไรจะทำหน้าที่เป็นสภาพแวดล้อมภายนอกได้? ฟิสิกส์สมัยใหม่เชื่อว่าสื่อสำหรับจักรวาลวัตถุของเรานั้นเป็นสุญญากาศ

ดังนั้น การทำงานร่วมกันอ้างว่าการพัฒนาระบบเปิดและไม่มีดุลยภาพสูงเกิดขึ้นผ่านความซับซ้อนและความเป็นระเบียบที่เพิ่มขึ้น วงจรการพัฒนาของระบบดังกล่าวมีสองขั้นตอน:

1. ช่วงเวลาของการพัฒนาเชิงวิวัฒนาการที่ราบรื่นพร้อมการเปลี่ยนแปลงเชิงเส้นที่คาดการณ์ได้ดี ท้ายที่สุดก็นำระบบไปสู่สถานะวิกฤติที่ไม่เสถียร

2. ออกจากสถานะวิกฤตพร้อมกันอย่างกะทันหัน และเปลี่ยนไปสู่สถานะใหม่ที่เสถียรพร้อมระดับความซับซ้อนและความเป็นระเบียบที่มากขึ้น

คุณลักษณะที่สำคัญ: การเปลี่ยนระบบไปสู่สถานะเสถียรใหม่นั้นไม่ชัดเจน เมื่อถึงพารามิเตอร์ที่สำคัญ ระบบจากสถานะที่ไม่เสถียรอย่างมากดูเหมือนว่าจะ "ตก" เข้าสู่สถานะเสถียรใหม่ที่เป็นไปได้หลายสถานะ ณ จุดนี้ (เรียกว่าจุดแยกไปสองทาง) เส้นทางวิวัฒนาการของระบบดูเหมือนจะแตกแขนงออกไป และสาขาการพัฒนาใดจะถูกเลือกโดยบังเอิญ! แต่หลังจาก "ทำการเลือก" และระบบได้เปลี่ยนไปสู่สถานะเสถียรใหม่เชิงคุณภาพแล้ว จะไม่มีการย้อนกลับไปอีก กระบวนการนี้ไม่สามารถย้อนกลับได้ และต่อจากนี้ไป การพัฒนาระบบดังกล่าวเป็นสิ่งที่คาดเดาไม่ได้โดยพื้นฐาน มีความเป็นไปได้ที่จะคำนวณตัวเลือกการแตกแขนงสำหรับเส้นทางวิวัฒนาการของระบบ แต่ตัวเลือกใดจะถูกเลือกโดยบังเอิญไม่สามารถคาดเดาได้อย่างชัดเจน

ตัวอย่างที่ได้รับความนิยมและชัดเจนที่สุดของการก่อตัวของโครงสร้างที่มีความซับซ้อนเพิ่มขึ้นคือปรากฏการณ์ที่มีการศึกษาอย่างดีในอุทกพลศาสตร์ที่เรียกว่าเซลล์เบนาร์ เมื่อของเหลวที่อยู่ในภาชนะทรงกลมหรือสี่เหลี่ยมได้รับความร้อน อุณหภูมิที่แตกต่างกัน (การไล่ระดับ) จะเกิดขึ้นระหว่างชั้นล่างและชั้นบน หากการไล่ระดับสีมีขนาดเล็ก การถ่ายเทความร้อนจะเกิดขึ้นในระดับจุลภาคและไม่มีการเคลื่อนที่ด้วยตาเปล่าเกิดขึ้น อย่างไรก็ตาม เมื่อถึงค่าวิกฤติในของเหลว การเคลื่อนไหวด้วยตาเปล่าจะเกิดขึ้นอย่างกะทันหัน (กระโดด) ทำให้เกิดโครงสร้างที่กำหนดไว้อย่างชัดเจนในรูปแบบของเซลล์ทรงกระบอก จากด้านบน ความเป็นระเบียบเรียบร้อยระดับมหภาคดังกล่าวดูเหมือนโครงสร้างเซลล์ที่มั่นคง คล้ายกับรวงผึ้ง

ปรากฏการณ์นี้ซึ่งทุกคนรู้ดี เป็นปรากฏการณ์ที่น่าทึ่งอย่างยิ่งจากมุมมองของกลศาสตร์ทางสถิติ ท้ายที่สุดมันบ่งบอกว่าในช่วงเวลาของการก่อตัวของเซลล์ Benard โมเลกุลของเหลวหลายพันล้านโมเลกุลเริ่มประพฤติตนในลักษณะที่สอดคล้องและสอดคล้องกันราวกับว่าได้รับคำสั่งราวกับว่าก่อนหน้านั้นพวกมันจะเคลื่อนไหวอย่างวุ่นวายโดยสิ้นเชิง ดูเหมือนว่าแต่ละโมเลกุลจะ "รู้" ว่าคนอื่นกำลังทำอะไรอยู่และต้องการจะเคลื่อนไหวตามลำดับทั่วไป (คำว่า "การทำงานร่วมกัน" นั้นหมายถึง "การกระทำร่วมกัน") กฎทางสถิติแบบคลาสสิกใช้ไม่ได้ผลอย่างชัดเจน นี่เป็นปรากฏการณ์ที่มีลำดับที่แตกต่างออกไป ท้ายที่สุดแล้ว แม้ว่าโครงสร้าง "สหกรณ์" ที่ "ถูกต้อง" และมั่นคงดังกล่าวจะเกิดขึ้นโดยบังเอิญ ซึ่งเกือบจะเหลือเชื่อ แต่โครงสร้างนั้นก็จะพังทลายลงทันที แต่จะไม่สลายตัวเมื่อรักษาสภาวะที่เหมาะสม (พลังงานที่ไหลเข้ามาจากภายนอก) แต่จะถูกเก็บรักษาไว้อย่างเสถียร ซึ่งหมายความว่าการเกิดขึ้นของโครงสร้างที่มีความซับซ้อนเพิ่มขึ้นนั้นไม่ใช่อุบัติเหตุ แต่เป็นรูปแบบ

การค้นหากระบวนการที่คล้ายกันในการจัดองค์กรตนเองในระดับอื่น ๆ ของระบบเปิดที่ไม่สมดุลดูเหมือนว่าจะประสบความสำเร็จ: กลไกของการกระทำของเลเซอร์, การเติบโตของผลึก, นาฬิกาเคมี (ปฏิกิริยา Belousov-Zhabotinsky), การก่อตัวของสิ่งมีชีวิต พลวัตของประชากร เศรษฐกิจแบบตลาด ในที่สุด ซึ่งการกระทำที่วุ่นวายของบุคคลอิสระหลายล้านคนนำไปสู่การก่อตัวของเสถียรภาพและ

โครงสร้างมหภาคที่ซับซ้อน - ทั้งหมดนี้คือตัวอย่างของการจัดระบบด้วยตนเองที่มีลักษณะหลากหลายที่สุด

การตีความร่วมกันของปรากฏการณ์ประเภทนี้จะเปิดโอกาสและทิศทางใหม่สำหรับการศึกษาของพวกเขา โดยทั่วไป ความแปลกใหม่ของแนวทางการทำงานร่วมกันสามารถแสดงออกมาได้ในรูปแบบต่อไปนี้:

ความโกลาหลไม่เพียงแต่เป็นการทำลายล้างเท่านั้น แต่ยังสร้างสรรค์และสร้างสรรค์อีกด้วย การพัฒนาเกิดขึ้นจากความไม่มั่นคง (ความวุ่นวาย)

ธรรมชาติเชิงเส้นของวิวัฒนาการของระบบที่ซับซ้อนซึ่งวิทยาศาสตร์คลาสสิกคุ้นเคยนั้นไม่ใช่กฎเกณฑ์ แต่เป็นข้อยกเว้น การพัฒนาระบบดังกล่าวส่วนใหญ่เป็นแบบไม่เชิงเส้น ซึ่งหมายความว่าสำหรับระบบที่ซับซ้อนนั้นมักจะมีเส้นทางวิวัฒนาการที่เป็นไปได้หลายทางเสมอ

การพัฒนาดำเนินการผ่านการสุ่มเลือกหนึ่งในความเป็นไปได้ที่เป็นไปได้หลายประการสำหรับการวิวัฒนาการเพิ่มเติมที่จุดแยกไปสองทาง ด้วยเหตุนี้ การสุ่มจึงไม่ใช่ความเข้าใจผิดที่น่ารำคาญ มันถูกสร้างขึ้นในกลไกของการวิวัฒนาการ นอกจากนี้ยังหมายความว่าเส้นทางวิวัฒนาการของระบบในปัจจุบันอาจไม่ดีไปกว่าเส้นทางที่ถูกปฏิเสธโดยการสุ่มเลือก

การทำงานร่วมกันมาจากสาขาวิชากายภาพ - อุณหพลศาสตร์, ฟิสิกส์รังสี แต่ความคิดของเธอเป็นแบบสหวิทยาการ เป็นพื้นฐานสำหรับการสังเคราะห์วิวัฒนาการระดับโลกที่เกิดขึ้นในวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ ดังนั้นการทำงานร่วมกันจึงถูกมองว่าเป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดของภาพทางวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ของโลก

2.3.3. รูปทรงทั่วไปของภาพวิทยาศาสตร์ธรรมชาติสมัยใหม่ของโลก

โลกที่เราอาศัยอยู่ประกอบด้วยระบบเปิดที่มีขนาดแตกต่างกัน ซึ่งการพัฒนาจะขึ้นอยู่กับกฎหมายทั่วไปบางประการ นอกจากนี้ยังมีประวัติศาสตร์อันยาวนานซึ่งโดยทั่วไปเป็นที่รู้จักในวิทยาศาสตร์สมัยใหม่

ลำดับเหตุการณ์ที่สำคัญที่สุดในเรื่องนี้มีดังนี้ 1:

20 พันล้านปี กลับ - บิ๊กแบง

3 นาทีต่อมา - การก่อตัวของพื้นฐานวัสดุของจักรวาล (โฟตอน นิวตริโน และแอนตินิวตริโน ที่มีส่วนผสมของไฮโดรเจน ฮีเลียม และนิวเคลียสของอิเล็กตรอน)

หลังจากนั้นไม่กี่ร้อย - การปรากฏตัวของอะตอม (องค์ประกอบแสง) พันปี สหาย)

19-17 พันล้านปีก่อน - การก่อตัวของโครงสร้างขนาดต่างๆ (กาแลคซี)

15 พันล้านปีก่อน - การเกิดขึ้นของดาวฤกษ์รุ่นแรก, การก่อตัวของอะตอมของธาตุหนัก

5 พันล้านปีก่อน - การกำเนิดของดวงอาทิตย์

4.6 พันล้านปีก่อน - การก่อตัวของโลก

3.8 พันล้านปีก่อน - ต้นกำเนิดของชีวิต

450 ล้านปีก่อน - การปรากฏตัวของพืช

150 ล้านปีก่อน - การปรากฏตัวของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม

2 ล้านปีที่แล้ว - จุดเริ่มต้นของการสร้างมานุษยวิทยา

ให้เราเน้นย้ำว่าวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ไม่เพียงแต่รู้ "วันที่" เท่านั้น แต่รู้กลไกของการวิวัฒนาการของจักรวาลตั้งแต่บิกแบงจนถึงปัจจุบันในหลาย ๆ ด้าน นี่เป็นผลลัพธ์ที่ยอดเยี่ยม ยิ่งไปกว่านั้น การค้นพบที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในความลับของประวัติศาสตร์จักรวาลเกิดขึ้นในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษของเรา:

มีการเสนอแนวคิดและพิสูจน์แนวคิดของบิ๊กแบง มีการสร้างแบบจำลองควาร์กของอะตอม ประเภทของปฏิสัมพันธ์พื้นฐานถูกสร้างขึ้น และสร้างทฤษฎีแรกของการรวมเป็นหนึ่ง ฯลฯ เราให้ความสนใจกับความสำเร็จของฟิสิกส์และจักรวาลวิทยาเป็นหลัก เพราะวิทยาศาสตร์พื้นฐานเหล่านี้เองที่สร้างโครงร่างทั่วไปของภาพทางวิทยาศาสตร์ของโลก

ภาพของโลกที่วาดโดยวิทยาศาสตร์ธรรมชาติสมัยใหม่นั้นซับซ้อนและเรียบง่ายอย่างผิดปกติในเวลาเดียวกัน มันซับซ้อนเพราะอาจทำให้คนที่คุ้นเคยกับข้อตกลงสับสนได้

1 ดู: ปรัชญาและวิธีการทางวิทยาศาสตร์ - ม.: Aspect Press, 2539. - หน้า 290.

สลับกับสามัญสำนึกแนวคิดทางวิทยาศาสตร์คลาสสิก แนวคิดเกี่ยวกับการเริ่มต้นของเวลา ความเป็นคู่ของอนุภาคคลื่นของวัตถุควอนตัม โครงสร้างภายในของสุญญากาศที่สามารถให้กำเนิดอนุภาคเสมือนได้ - นวัตกรรมเหล่านี้และนวัตกรรมอื่นที่คล้ายคลึงกันทำให้ภาพของโลกในปัจจุบันดู "บ้า" เล็กน้อย (อย่างไรก็ตาม นี่เป็นเพียงเรื่องชั่วคราว กาลครั้งหนึ่ง ความคิดเรื่องรูปร่างทรงกลมของโลกยังดู "บ้าบอ" ไปเลย)

แต่ในขณะเดียวกัน ภาพนี้ก็ดูเรียบง่าย กลมกลืน และสง่างามในบางแง่มุม คุณสมบัติเหล่านี้ได้รับจากหลักการชั้นนำของการก่อสร้างและการจัดระเบียบความรู้ทางวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ที่เราได้พูดคุยไปแล้ว:

ความเป็นระบบ

วิวัฒนาการระดับโลก

องค์กรตนเอง

ประวัติศาสตร์.

หลักการเหล่านี้ในการสร้างภาพทางวิทยาศาสตร์ของโลกโดยรวมนั้นสอดคล้องกับกฎพื้นฐานของการดำรงอยู่และการพัฒนาของธรรมชาติ

ความเป็นระบบหมายถึงการทำซ้ำทางวิทยาศาสตร์โดยอาศัยข้อเท็จจริงที่ว่าจักรวาลที่สังเกตได้นั้นปรากฏเป็นระบบที่ใหญ่ที่สุดในบรรดาระบบทั้งหมดที่เรารู้จัก ประกอบด้วยองค์ประกอบ (ระบบย่อย) ที่หลากหลายซึ่งมีระดับความซับซ้อนและลำดับต่างกัน

โดยปกติแล้ว "ระบบ" จะเข้าใจว่าเป็นชุดองค์ประกอบที่เชื่อมโยงถึงกันตามลำดับ ผลกระทบเชิงระบบพบได้ในการปรากฏตัวของคุณสมบัติใหม่ในทั้งระบบที่เกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากปฏิสัมพันธ์ขององค์ประกอบ (เช่นอะตอมของไฮโดรเจนและออกซิเจนเมื่อรวมกันเป็นโมเลกุลของน้ำทำให้คุณสมบัติปกติของพวกมันเปลี่ยนไปอย่างรุนแรง) ลักษณะสำคัญอีกประการหนึ่งขององค์กรระบบคือลำดับชั้น การอยู่ใต้บังคับบัญชา - การรวมระบบระดับล่างตามลำดับลงในระบบที่มีระดับสูงขึ้นเรื่อยๆ

วิธีการรวมองค์ประกอบอย่างเป็นระบบแสดงถึงความสามัคคีขั้นพื้นฐาน: ด้วยการรวมระบบที่มีระดับต่างกันเข้าด้วยกันตามลำดับชั้นองค์ประกอบใด ๆ ของระบบใด ๆ จะเชื่อมต่อกับองค์ประกอบทั้งหมดของระบบที่เป็นไปได้ทั้งหมด (ตัวอย่าง: มนุษย์ - ชีวมณฑล - ดาวเคราะห์โลก -

ระบบสุริยะ - กาแล็กซี ฯลฯ ) นี่คือลักษณะที่เป็นเอกภาพโดยพื้นฐานที่โลกรอบตัวเราแสดงให้เห็น ในทำนองเดียวกัน ภาพทางวิทยาศาสตร์ของโลกและวิทยาศาสตร์ธรรมชาติที่สร้างสรรค์โลกก็ถูกจัดเรียงตามลำดับ ตอนนี้ทุกส่วนของมันเชื่อมโยงกันอย่างใกล้ชิด - ตอนนี้ไม่มีวิทยาศาสตร์ที่ "บริสุทธิ์" เลย ทุกอย่างถูกแทรกซึมและเปลี่ยนแปลงโดยฟิสิกส์และเคมี

วิวัฒนาการระดับโลก- นี่คือการรับรู้ถึงความเป็นไปไม่ได้ของการดำรงอยู่ของจักรวาลและระบบเล็กๆ ทั้งหมดที่สร้างขึ้นโดยมันโดยไม่มีการพัฒนาและวิวัฒนาการ ธรรมชาติที่กำลังพัฒนาของจักรวาลยังเป็นเครื่องพิสูจน์ถึงเอกภาพขั้นพื้นฐานของโลก ซึ่งแต่ละองค์ประกอบเป็นผลสืบเนื่องทางประวัติศาสตร์ของกระบวนการวิวัฒนาการระดับโลกที่เริ่มต้นโดยบิ๊กแบง

การจัดระเบียบตนเอง- นี่คือความสามารถที่สังเกตได้ของสสารในการสร้างความซับซ้อนและสร้างโครงสร้างที่เป็นระเบียบมากขึ้นเรื่อยๆ ในระหว่างวิวัฒนาการ กลไกการเปลี่ยนระบบวัสดุไปสู่สถานะที่ซับซ้อนและเป็นระเบียบมากขึ้นนั้นคล้ายคลึงกันกับระบบทุกระดับ

ลักษณะพื้นฐานเหล่านี้ของภาพวิทยาศาสตร์ธรรมชาติสมัยใหม่ของโลกส่วนใหญ่จะกำหนดโครงร่างทั่วไปของมัน เช่นเดียวกับวิธีการจัดความรู้ทางวิทยาศาสตร์ที่หลากหลายให้เป็นสิ่งที่ครบถ้วนและสม่ำเสมอ

อย่างไรก็ตาม มันยังมีคุณสมบัติอีกอย่างหนึ่งที่ทำให้แตกต่างจากตัวเลือกก่อนหน้าอีกด้วย มันเกี่ยวกับการรับรู้ ประวัติศาสตร์,และด้วยเหตุนี้ ความไม่สมบูรณ์ขั้นพื้นฐานของจริงและภาพทางวิทยาศาสตร์อื่นๆ ของโลก สิ่งที่มีอยู่ในขณะนี้ถูกสร้างขึ้นทั้งจากประวัติศาสตร์ก่อนหน้านี้และโดยลักษณะเฉพาะทางสังคมวัฒนธรรมในยุคของเรา การพัฒนาของสังคม การเปลี่ยนแปลงในการวางแนวคุณค่าของมัน การตระหนักรู้ถึงความสำคัญของการศึกษาระบบธรรมชาติอันเป็นเอกลักษณ์ ซึ่งมนุษย์เองก็เป็นส่วนสำคัญ ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทั้งกลยุทธ์การวิจัยทางวิทยาศาสตร์และทัศนคติของมนุษย์ต่อโลก

แต่จักรวาลก็กำลังพัฒนาเช่นกัน แน่นอนว่าการพัฒนาสังคมและจักรวาลเกิดขึ้นในจังหวะที่ต่างกัน แต่การทับซ้อนกันทำให้ความคิดในการสร้างภาพทางวิทยาศาสตร์ขั้นสุดท้ายที่สมบูรณ์และแท้จริงของโลกเป็นไปไม่ได้ในทางปฏิบัติ

ดังนั้นเราจึงพยายามสังเกตลักษณะพื้นฐานบางประการของภาพทางวิทยาศาสตร์ธรรมชาติสมัยใหม่ของโลก นี่เป็นเพียงโครงร่างทั่วไปเมื่อร่างออกมาแล้วคุณสามารถเริ่มทำความคุ้นเคยโดยละเอียดมากขึ้นกับนวัตกรรมแนวความคิดเฉพาะของวิทยาศาสตร์ธรรมชาติสมัยใหม่ เราจะพูดถึงพวกเขาในบทต่อไปนี้

ทบทวนคำถาม

1. เหตุใดวิทยาศาสตร์จึงเกิดขึ้นเฉพาะในศตวรรษที่ VI-IV เท่านั้น พ.ศ เอ่อไม่ใช่ก่อนหน้านี้เหรอ? ความรู้ทางวิทยาศาสตร์มีลักษณะพิเศษอย่างไร?

2. สาระสำคัญของหลักการของการปลอมแปลงคืออะไร? เขาทำงานยังไงบ้าง?

3. ตั้งชื่อเกณฑ์ในการแยกแยะระหว่างระดับความรู้ทางวิทยาศาสตร์ระดับทฤษฎีและเชิงประจักษ์ แต่ละระดับมีบทบาทอย่างไรในความรู้ทางวิทยาศาสตร์?

5. กระบวนทัศน์คืออะไร?

6. อธิบายเนื้อหาของการปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์ตามธรรมชาติในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 - ต้นศตวรรษที่ 20

7. “โลกนี้ถูกปกคลุมไปด้วยความมืดมิด ให้มีแสงสว่าง! แล้วนิวตันก็ปรากฏตัวขึ้น แต่ซาตานไม่ได้รอนานเพื่อแก้แค้น ไอน์สไตน์มาและทุกอย่างก็เหมือนเดิม” (ส. ยา. Marshak)

ผู้เขียนมีคุณลักษณะอะไรในความรู้ทางวิทยาศาสตร์ที่น่าขัน?

8. อะไรคือสาระสำคัญของหลักการวิวัฒนาการสากล? มันแสดงออกมาได้อย่างไร?

9. อธิบายแนวคิดหลักของการทำงานร่วมกัน มีอะไรใหม่เกี่ยวกับแนวทางการทำงานร่วมกัน?

10. บอกชื่อลักษณะพื้นฐานของภาพทางวิทยาศาสตร์ธรรมชาติสมัยใหม่ของโลก

วรรณกรรม

1. Knyazeva E.N. , Kurdyumov S.P.กฎวิวัฒนาการและการจัดระเบียบตนเองของระบบที่ซับซ้อน - อ.: เนากา, 1994.

2. Kuznetsov V.I., Idlis G.M., Gutina V.N.วิทยาศาสตร์ธรรมชาติ. - อ.: วุ้น 2539.

3. คุห์น ที.โครงสร้างของการปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์ - อ.: ความก้าวหน้า พ.ศ. 2518.

4. ลากาตอส ไอ.ระเบียบวิธีของโครงการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ // คำถามเชิงปรัชญา - 2538. - ลำดับที่ 4.

5. โรวินสกี้ ร.การพัฒนาจักรวาล - ม., 1995.

6. ทันสมัยปรัชญาวิทยาศาสตร์ - ม.: โลโก้, 2539.

7. Stepin V. S. , Gorokhov V. G. , Rozov M. A.ปรัชญาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี - อ.: การ์ดาริกา, 2539.

8. ปรัชญาและวิธีการทางวิทยาศาสตร์ - ม.: Aspect Press 2539.

_________________________________

7.3.5. นูสเฟียร์ หลักคำสอนของ V. I. Vernadsky เกี่ยวกับ noosphere

อิทธิพลมหาศาลของมนุษย์ต่อธรรมชาติและผลที่ตามมาขนาดใหญ่จากกิจกรรมของเขาทำหน้าที่เป็นพื้นฐานสำหรับการสร้างสรรค์

คำสอนเกี่ยวกับ นูสเฟียร์คำว่า "นูสเฟียร์" (กรัม poo5-เหตุผล) แปลตามตัวอักษรว่าเป็นทรงกลมของจิตใจ ได้รับการเผยแพร่ครั้งแรกในการเผยแพร่ทางวิทยาศาสตร์ในปี พ.ศ. 2470 โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส อี. ลีรอย.กันด้วย เตยฮาร์ด เดอ ชาร์แดงเขาถือว่านูสเฟียร์เป็นรูปแบบการก่อตัวในอุดมคติ ซึ่งเป็นเปลือกความคิดที่อยู่นอกชีวมณฑลที่อยู่รอบโลก

นักวิทยาศาสตร์จำนวนหนึ่งแนะนำให้ใช้แนวคิดอื่นแทนแนวคิด "noosphere": "technosphere", "anthroposphere", "psychosphere", "sociosphere" หรือใช้เป็นคำพ้องความหมาย แนวทางนี้ดูขัดแย้งกันมาก เนื่องจากมีความแตกต่างบางประการระหว่างแนวคิดที่ระบุไว้และแนวคิดของ "noosphere"

ควรสังเกตด้วยว่าหลักคำสอนของ noosphere ยังไม่มีลักษณะบัญญัติที่สมบูรณ์ซึ่งสามารถยอมรับได้ว่าเป็นแนวทางในการดำเนินการแบบไม่มีเงื่อนไข หลักคำสอนของ noosphere ถูกกำหนดไว้ในผลงานของ V.I. Vernadsky ผู้ก่อตั้งคนหนึ่ง ในผลงานของเขา เราจะพบคำจำกัดความและแนวคิดต่างๆ เกี่ยวกับ noosphere ซึ่งเปลี่ยนแปลงไปตลอดชีวิตของนักวิทยาศาสตร์ด้วย Vernadsky เริ่มพัฒนาแนวคิดนี้ในช่วงต้นทศวรรษที่ 30 หลังจากการพัฒนาหลักคำสอนเรื่องชีวมณฑลอย่างละเอียด ด้วยตระหนักถึงบทบาทและความสำคัญอันมหาศาลของมนุษย์ในชีวิตและการเปลี่ยนแปลงของโลก V. I. Vernadsky ใช้แนวคิดของ "noosphere" ในความรู้สึกที่แตกต่างกัน: 1) เป็นสถานะของดาวเคราะห์เมื่อมนุษย์กลายเป็นพลังทางธรณีวิทยาในการเปลี่ยนแปลงที่ใหญ่ที่สุด; 2) เป็นพื้นที่ของการสำแดงความคิดทางวิทยาศาสตร์ 3) เป็นปัจจัยหลักในการปรับโครงสร้างและการเปลี่ยนแปลงของชีวมณฑล

สิ่งที่สำคัญมากในคำสอนของ V.I. Vernadsky เกี่ยวกับ noosphere คือการที่เขาตระหนักเป็นครั้งแรกและพยายามทำการสังเคราะห์ วิทยาศาสตร์ธรรมชาติและสังคมศาสตร์เมื่อศึกษาปัญหาของกิจกรรมของมนุษย์ทั่วโลกและการปรับโครงสร้างสิ่งแวดล้อมอย่างแข็งขัน ในความเห็นของเขา noosphere นั้นมีความแตกต่างในเชิงคุณภาพและอยู่ในขั้นที่สูงกว่าของชีวมณฑล ซึ่งเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงที่รุนแรงไม่เพียงแต่ในธรรมชาติเท่านั้น แต่ยังรวมถึงตัวมนุษย์ด้วย นี่ไม่ใช่แค่การประยุกต์ใช้ความรู้ของมนุษย์กับเทคโนโลยีระดับสูงเท่านั้น แนวคิดเรื่อง “เทคโนสเฟียร์” ก็เพียงพอแล้วสำหรับเรื่องนี้ เรากำลังพูดถึงช่วงหนึ่งในชีวิตของมนุษยชาติ เมื่อกิจกรรมของมนุษย์ที่เปลี่ยนแปลงได้จะขึ้นอยู่กับความเข้าใจทางวิทยาศาสตร์อย่างเคร่งครัดและสมเหตุสมผลอย่างแท้จริงเกี่ยวกับกระบวนการที่กำลังดำเนินอยู่ทั้งหมด และจำเป็นต้องรวมกับ "ผลประโยชน์ของธรรมชาติ"

ปัจจุบันอยู่ภายใต้ นูสเฟียร์เข้าใจขอบเขตของการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์กับธรรมชาติ ซึ่งภายในกิจกรรมของมนุษย์ที่ชาญฉลาดกลายเป็นปัจจัยหลักในการกำหนดการพัฒนา ใน โครงสร้างของนูสเฟียร์สามารถระบุได้ว่าเป็นองค์ประกอบของมนุษยชาติ ระบบสังคม การเกิดขึ้นร่วมของความรู้ทางวิทยาศาสตร์ ผลรวมของเทคโนโลยีและเทคโนโลยีที่เป็นเอกภาพกับชีวมณฑล ความสัมพันธ์ที่กลมกลืนกันขององค์ประกอบทั้งหมดของโครงสร้างเป็นพื้นฐานของการดำรงอยู่และการพัฒนาที่ยั่งยืนของ นูสเฟียร์

เมื่อพูดถึงการพัฒนาเชิงวิวัฒนาการของโลกการเปลี่ยนผ่านไปสู่ ​​noosphere ผู้ก่อตั้งหลักคำสอนนี้แตกต่างกันในความเข้าใจในสาระสำคัญของกระบวนการนี้ Teilhard de Chardin พูดถึงการเปลี่ยนแปลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปของชีวมณฑลไปสู่ ​​noosphere เช่น “ในขอบเขตของเหตุผล วิวัฒนาการขึ้นอยู่กับเหตุผลและเจตจำนงของมนุษย์” โดยการค่อยๆ ขจัดความยากลำบากระหว่างมนุษย์กับธรรมชาติ

ใน V.I. Vernadsky เราพบแนวทางที่แตกต่างออกไป ในหลักคำสอนของเขาเกี่ยวกับชีวมณฑล สิ่งมีชีวิตเปลี่ยนเปลือกชั้นบนของโลก การแทรกแซงของมนุษย์เพิ่มขึ้นทีละน้อย มนุษยชาติกำลังกลายเป็นพลังหลักในการก่อตัวทางธรณีวิทยาของดาวเคราะห์ ดังนั้น (แก่นแท้ของการสอนของ Vernadsky เกี่ยวกับ noosphere) มนุษย์จึงมีความรับผิดชอบโดยตรงต่อวิวัฒนาการของดาวเคราะห์ ความเข้าใจในวิทยานิพนธ์นี้จำเป็นต่อการดำรงชีวิตของเขาเอง การพัฒนาอย่างเป็นธรรมชาติจะทำให้ชีวมณฑลไม่เหมาะสมสำหรับการอยู่อาศัยของมนุษย์ ในเรื่องนี้บุคคลควรสร้างสมดุลระหว่างความต้องการของเขากับความสามารถของชีวมณฑล ผลกระทบจะต้องได้รับการเติมด้วยเหตุผลในช่วงวิวัฒนาการของชีวมณฑลและสังคม ชีวมณฑลจะค่อยๆ เปลี่ยนไปเป็นนูสเฟียร์ ซึ่งการพัฒนาของมันจะมีลักษณะเป็นแนวทาง

นี่คือธรรมชาติที่ซับซ้อนของวิวัฒนาการของธรรมชาติ ชีวมณฑล ตลอดจนความซับซ้อนของการเกิดขึ้นของนูสเฟียร์ ซึ่งกำหนดบทบาทและสถานที่ของมนุษย์ในนั้น V.I. Vernadsky เน้นย้ำซ้ำแล้วซ้ำอีกว่ามนุษยชาติเพิ่งเข้าสู่สถานะนี้ และทุกวันนี้ หลายทศวรรษหลังจากการเสียชีวิตของนักวิทยาศาสตร์ ไม่มีเหตุผลเพียงพอที่จะพูดถึงกิจกรรมของมนุษย์ที่ชาญฉลาดอย่างยั่งยืน (นั่นคือ เราได้มาถึงสถานะของ noosphere แล้ว) และจะเป็นเช่นนี้อย่างน้อยก็จนกว่ามนุษยชาติจะแก้ปัญหาโลกทั่วโลกรวมถึงปัญหาสิ่งแวดล้อมด้วย ถูกต้องมากขึ้นเกี่ยวกับ noosphere

พูดตามอุดมคติที่บุคคลควรต่อสู้

7.4. ความสัมพันธ์ระหว่างอวกาศกับสัตว์ป่า

ด้วยการเชื่อมโยงกันของทุกสิ่งที่มีอยู่ จักรวาลจึงมีอิทธิพลอย่างแข็งขันต่อกระบวนการชีวิตที่หลากหลายมากที่สุดในโลก

V.I. Vernadsky พูดถึงปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการพัฒนาของชีวมณฑลชี้ให้เห็นถึงอิทธิพลของจักรวาล ดังนั้นเขาจึงเน้นย้ำว่าหากไม่มีร่างกายของจักรวาลโดยเฉพาะอย่างยิ่งหากไม่มีดวงอาทิตย์สิ่งมีชีวิตบนโลกก็ไม่สามารถดำรงอยู่ได้ สิ่งมีชีวิตเปลี่ยนรังสีคอสมิกให้เป็นพลังงานของโลก (ความร้อน ไฟฟ้า เคมี เครื่องกล) ในระดับที่กำหนดการมีอยู่ของชีวมณฑล

นักวิทยาศาสตร์ชาวสวีเดนชี้ให้เห็นถึงบทบาทสำคัญของอวกาศในการเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตบนโลก รางวัลโนเบล เอส. อาร์เรเนียส.ในความเห็นของเขา การนำสิ่งมีชีวิตมาสู่โลกจากอวกาศเป็นไปได้ในรูปแบบของแบคทีเรียด้วยฝุ่นจักรวาลและพลังงาน V. I. Vernadsky ไม่ได้ยกเว้นความเป็นไปได้ที่สิ่งมีชีวิตที่ปรากฏบนโลกจากอวกาศ

ผู้คนสังเกตเห็นอิทธิพลของอวกาศต่อกระบวนการที่เกิดขึ้นบนโลก (เช่น ดวงจันทร์บนกระแสน้ำในทะเล สุริยุปราคา) ย้อนกลับไปในสมัยโบราณ อย่างไรก็ตาม เป็นเวลาหลายศตวรรษมาแล้วที่ความเชื่อมโยงระหว่างอวกาศกับโลกเป็นที่เข้าใจกันบ่อยขึ้นในระดับของสมมติฐานและการคาดเดาทางวิทยาศาสตร์ หรือแม้แต่นอกกรอบของวิทยาศาสตร์ สาเหตุหลักมาจากความสามารถที่จำกัดของมนุษย์ พื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ และเครื่องมือที่มีอยู่ ใน XXศตวรรษ ความรู้เกี่ยวกับอิทธิพลของอวกาศบนโลกได้เพิ่มขึ้นอย่างมาก และนี่คือข้อดีของนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียซึ่งเป็นตัวแทนเป็นหลัก ลัทธิจักรวาลรัสเซีย - A. L. Chizhevsky, K. E. Tsiolkovsky, L. N. Gumilyov, V. I. Vernadsky และคนอื่น ๆ

A. L. Chizhevsky ส่วนใหญ่สามารถเข้าใจประเมินและระบุขนาดของอิทธิพลของอวกาศและเหนือสิ่งอื่นใดคือดวงอาทิตย์ต่อชีวิตบนโลกและการสำแดงของมัน ชื่อผลงานของเขาเป็นพยานอย่างชัดเจนถึงสิ่งนี้: "ปัจจัยทางกายภาพของกระบวนการทางประวัติศาสตร์", "เสียงสะท้อนจากพายุสุริยะภาคพื้นดิน" ฯลฯ

นักวิทยาศาสตร์ให้ความสนใจมานานแล้วกับการสำแดงของกิจกรรมสุริยะ (จุด, คบไฟบนพื้นผิว, ความโดดเด่น) ในทางกลับกันกิจกรรมนี้กลับกลายเป็นว่าเกี่ยวข้องกับแม่เหล็กไฟฟ้าและการสั่นสะเทือนอื่น ๆ ของอวกาศโลก A. L. Chizhevsky ซึ่งได้ทำการศึกษาทางวิทยาศาสตร์มากมายในด้านดาราศาสตร์ ชีววิทยา และประวัติศาสตร์ ได้ข้อสรุปเกี่ยวกับอิทธิพลที่สำคัญมากของดวงอาทิตย์และกิจกรรมของมันต่อกระบวนการทางชีวภาพและสังคมบนโลก (“ ปัจจัยทางกายภาพของกระบวนการทางประวัติศาสตร์”)

ในปีพ. ศ. 2458 A.L. Chizhevsky วัย 18 ปีผู้ศึกษาดาราศาสตร์เคมีและฟิสิกส์อย่างไม่เห็นแก่ตัวได้ดึงความสนใจไปที่ความบังเอิญของการก่อตัวของจุดบอดบนดวงอาทิตย์และการปฏิบัติการทางทหารที่เข้มข้นขึ้นพร้อมกันในแนวหน้าของสงครามโลกครั้งที่หนึ่ง เนื้อหาทางสถิติที่สะสมและสรุปทำให้เขาสามารถศึกษาเรื่องนี้ได้อย่างเป็นวิทยาศาสตร์และน่าเชื่อถือ

ความหมายของแนวคิดของเขาซึ่งมีพื้นฐานอยู่บนข้อเท็จจริงอันอุดมสมบูรณ์ คือการพิสูจน์การมีอยู่ของจังหวะของจักรวาลและการพึ่งพาอาศัยทางชีวภาพและชีวิตทางสังคมบนโลกบนชีพจรของจักรวาล K. E. Tsiolkovsky ประเมินงานของเพื่อนร่วมงานของเขาด้วยวิธีต่อไปนี้: “ นักวิทยาศาสตร์รุ่นเยาว์พยายามค้นหาความสัมพันธ์เชิงหน้าที่ระหว่างพฤติกรรมของมนุษยชาติกับความผันผวนในกิจกรรมของดวงอาทิตย์และผ่านการคำนวณเพื่อกำหนดจังหวะรอบและช่วงเวลาของ การเปลี่ยนแปลงและความผันผวนเหล่านี้ จึงสร้างขอบเขตความรู้ใหม่ของมนุษย์ ลักษณะทั่วไปที่กว้างขวางและความคิดที่กล้าหาญเหล่านี้แสดงโดย Chizhevsky เป็นครั้งแรกซึ่งทำให้พวกเขามีคุณค่าอย่างมากและกระตุ้นความสนใจ งานนี้เป็นตัวอย่างของการผสมผสานวิทยาศาสตร์ต่างๆ เข้าด้วยกันบนพื้นฐานการวิเคราะห์เชิงฟิสิกส์และคณิตศาสตร์” 1.

เพียงไม่กี่ปีต่อมาความคิดและข้อสรุปที่แสดงโดย A, L. Chizhevsky เกี่ยวกับอิทธิพลของดวงอาทิตย์ต่อกระบวนการทางโลกได้รับการยืนยันในทางปฏิบัติ การสังเกตจำนวนมากแสดงให้เห็นว่ามีการพึ่งพาอย่างปฏิเสธไม่ได้ของการเพิ่มขึ้นอย่างมากของโรคประสาทจิตและโรคหัวใจและหลอดเลือดในผู้คนในระหว่างรอบกิจกรรมแสงอาทิตย์เป็นระยะ การคาดการณ์ถึงสิ่งที่เรียกว่า "วันที่เลวร้าย" ต่อสุขภาพเป็นเรื่องปกติในทุกวันนี้

แนวคิดที่น่าสนใจคือแนวคิดของ Chizhevsky ที่ว่าการรบกวนของสนามแม่เหล็กบนดวงอาทิตย์เนื่องจากเอกภาพของจักรวาลสามารถส่งผลกระทบร้ายแรงต่อปัญหาสุขภาพของผู้นำของรัฐ ท้ายที่สุดแล้ว รัฐบาลส่วนใหญ่ในหลายประเทศมีผู้นำโดยผู้สูงอายุ แน่นอนว่าจังหวะที่เกิดขึ้นบนโลกและในอวกาศส่งผลต่อสุขภาพและความเป็นอยู่ที่ดีของพวกเขา สิ่งนี้เป็นอันตรายอย่างยิ่งภายใต้ระบอบเผด็จการเผด็จการ และหากรัฐนำโดยบุคคลที่ผิดศีลธรรมหรือจิตใจเสียหาย ปฏิกิริยาทางพยาธิวิทยาของพวกเขาต่อการรบกวนของจักรวาลอาจนำไปสู่ผลลัพธ์ที่คาดเดาไม่ได้และน่าเศร้าทั้งต่อประชาชนในประเทศของตนและต่อมนุษยชาติทั้งหมดในสภาวะที่หลายประเทศมีอาวุธทำลายล้างอันทรงพลัง

สถานที่พิเศษถูกครอบครองโดยคำกล่าวของ Chizhevsky ที่ว่าดวงอาทิตย์มีอิทธิพลอย่างมีนัยสำคัญไม่เพียง แต่ทางชีววิทยาเท่านั้น แต่ยังรวมถึงกระบวนการทางสังคมบนโลกด้วย ความขัดแย้งทางสังคม (สงคราม การจลาจล การปฏิวัติ) ตามที่ A.L. Chizhevsky กล่าวไว้ ส่วนใหญ่ถูกกำหนดไว้ล่วงหน้าโดยพฤติกรรมและกิจกรรมของผู้ส่องสว่างของเรา จากการคำนวณของเขา ในช่วงที่มีกิจกรรมสุริยะน้อยที่สุด จะมีอาการทางสังคมที่กระฉับกระเฉงน้อยที่สุดในสังคม (ประมาณ 5%) ในช่วงพีคของกิจกรรมสุริยะ จำนวนของมันถึง 60%

แนวคิดหลายประการของ A.L. Chizhevsky ได้พบการประยุกต์ใช้ในด้านอวกาศและวิทยาศาสตร์ชีวภาพ พวกเขายืนยันความสามัคคีของมนุษย์และจักรวาลที่แยกไม่ออกและบ่งบอกถึงอิทธิพลที่ใกล้ชิดซึ่งกันและกัน

แนวคิดเกี่ยวกับจักรวาลของตัวแทนคนแรกของลัทธิจักรวาลรัสเซียนั้นดั้งเดิมมาก เอ็น.เอฟ. เฟโดโรวาเขามีความหวังอย่างมากต่อการพัฒนาวิทยาศาสตร์ในอนาคต ตามที่ N.F. Fedorov กล่าวว่านี่คือสิ่งที่จะช่วยให้บุคคลมีอายุยืนยาวขึ้นและในอนาคตทำให้เขาเป็นอมตะ การแพร่กระจายของผู้คนไปยังดาวเคราะห์ดวงอื่นเนื่องจากกระจุกดาวขนาดใหญ่จะกลายเป็นความจริงที่จำเป็น สำหรับ Fedorov พื้นที่เป็นกิจกรรมของมนุษย์ ในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 เขาเสนอเวอร์ชันของตัวเองในการเคลื่อนย้ายผู้คนในอวกาศ ตามที่นักคิดกล่าวว่าสิ่งนี้จำเป็นต้องเชี่ยวชาญพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าของโลกซึ่งจะทำให้สามารถควบคุมการเคลื่อนที่ของมันในอวกาศและเปลี่ยนโลกให้กลายเป็นยานอวกาศ ("รถแลนด์โรเวอร์ภาคพื้นดิน") เพื่อบินสู่อวกาศ ใน

เค.อี. ทซิโอลคอฟสกี้.นอกจากนี้เขายังเป็นเจ้าของแนวคิดเชิงปรัชญาดั้งเดิมจำนวนหนึ่ง ชีวิตตาม Tsiolkovsky นั้นเป็นนิรันดร์ “หลังจากการตายแต่ละครั้ง สิ่งเดียวกันก็เกิดขึ้น - การกระจายตัว... เรามีชีวิตอยู่มาโดยตลอดและจะมีชีวิตอยู่ตลอดไป แต่ทุกครั้งในรูปแบบใหม่และแน่นอน ไม่มีความทรงจำในอดีต... ส่วนหนึ่งของสสารอยู่ภายใต้ จำนวนชีวิตนับไม่ถ้วน แม้จะแยกจากกันด้วยช่วงเวลาอันมหาศาล..." ในเรื่องนี้ นักคิดมีความใกล้ชิดกับคำสอนของศาสนาฮินดูเกี่ยวกับการโยกย้ายจิตวิญญาณ เช่นเดียวกับคำสอนของพรรคเดโมคริตุส

1 Tsiolkovsky K.E.

นี่คือวิธีที่ Tsiolkovsky จินตนาการถึงเทคโนโลยีของ "ความช่วยเหลือด้านมนุษยธรรม" “โลกที่สมบูรณ์แบบ” จะนำความกังวลทั้งหมดมาสู่ตัวมันเอง บนดาวเคราะห์ดวงอื่นที่มีการพัฒนาต่ำกว่า เขาสนับสนุนและสนับสนุน "เฉพาะสิ่งที่ดีเท่านั้น" “การเบี่ยงเบนไปสู่ความชั่วหรือความทุกข์ได้รับการแก้ไขอย่างระมัดระวัง ทางไหน? ใช่ ผ่านการคัดเลือก: คนเลวหรือผู้ที่หันเหไปทางคนเลว จะถูกทิ้งไว้โดยไม่มีลูกหลาน... พลังของคนที่สมบูรณ์แบบแทรกซึมเข้าไปในดาวเคราะห์ทุกดวง ทุกสถานที่ของชีวิตที่เป็นไปได้ และทุกที่ สถานที่เหล่านี้เต็มไปด้วยเชื้อชาติที่เป็นผู้ใหญ่ของพวกเขาเอง นี่ไม่เหมือนกับการที่คนสวนทำลายพืชที่ไม่เหมาะสมทั้งหมดบนที่ดินของเขาและเหลือแต่ผักที่ดีที่สุดเท่านั้นหรือ! หากการแทรกแซงไม่ได้ช่วยอะไร และไม่มีอะไรนอกจากความทุกข์ทรมานที่คาดการณ์ไว้ โลกที่มีชีวิตทั้งหมดก็จะถูกทำลายอย่างไม่เจ็บปวด…”

\ Tsiolkovsky K.E. พระราชกฤษฎีกา ปฏิบัติการ - หน้า 378-379.

ในอนาคต ตามแผนของ Fedorov มนุษย์จะรวมโลกทั้งหมดเข้าด้วยกันและกลายเป็น "ผู้นำทางดาวเคราะห์" ในกรณีนี้ความสามัคคีของมนุษย์และจักรวาลจะถูกสำแดงออกมาอย่างใกล้ชิดเป็นพิเศษ

แนวคิดของ N.F. Fedorov เกี่ยวกับการตั้งถิ่นฐานของผู้คนบนดาวเคราะห์ดวงอื่นได้รับการพัฒนาโดยนักวิทยาศาสตร์ผู้ชาญฉลาดในสาขาวิทยาศาสตร์จรวด เค.อี. ทซิโอลคอฟสกี้.นอกจากนี้เขายังเป็นเจ้าของแนวคิดเชิงปรัชญาดั้งเดิมจำนวนหนึ่ง ชีวิตตาม Tsiolkovsky นั้นเป็นนิรันดร์ “หลังจากการตายแต่ละครั้ง สิ่งเดียวกันก็เกิดขึ้น - การกระจายตัว... เรามีชีวิตอยู่มาโดยตลอดและจะมีชีวิตอยู่ตลอดไป แต่ทุกครั้งในรูปแบบใหม่และแน่นอน ไม่มีความทรงจำในอดีต... ส่วนหนึ่งของสสารอยู่ภายใต้ จำนวนชีวิตนับไม่ถ้วน แม้จะแยกจากกันด้วยช่วงเวลาอันมหาศาล..." ในเรื่องนี้ นักคิดมีความใกล้ชิดกับคำสอนของศาสนาฮินดูเกี่ยวกับการโยกย้ายจิตวิญญาณ เช่นเดียวกับคำสอนของพรรคเดโมคริตุส

จากแนวคิดวิภาษวิธีพื้นฐานของชีวิตสากลซึ่งมีอยู่ทุกหนทุกแห่งและตลอดเวลาผ่านอะตอมที่เคลื่อนที่และมีชีวิตอยู่ตลอดไป Tsiolkovsky พยายามสร้างกรอบองค์รวมของ "ปรัชญาจักรวาล"

นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าชีวิตและสติปัญญาบนโลกไม่ใช่สิ่งเดียวในจักรวาล จริงตามหลักฐาน เขาใช้แต่ข้อความที่ว่าจักรวาลไม่มีขีดจำกัด และถือว่าเพียงพอแล้ว มิฉะนั้น “จักรวาลจะมีความหมายอะไรหากไม่เต็มไปด้วยโลกที่เป็นธรรมชาติ ชาญฉลาด และมีความรู้สึก” จากการเปรียบเทียบความเยาว์วัยของโลก เขาสรุปว่า "ชีวิตบนดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ ที่มีอายุมากกว่านั้นสมบูรณ์แบบกว่ามาก" 2 ยิ่งไปกว่านั้น มันมีอิทธิพลต่อชีวิตในระดับอื่น ๆ อย่างแข็งขัน รวมถึงสิ่งมีชีวิตบนโลกด้วย

ในจรรยาบรรณปรัชญาของเขา Tsiolkovsky มีเหตุผลและสอดคล้องกันอย่างหมดจด เมื่อยกแนวคิดในการปรับปรุงสสารอย่างต่อเนื่องให้สมบูรณ์แบบ Tsiolkovsky มองเห็นกระบวนการนี้ดังนี้ พื้นที่รอบนอกที่ไร้ขอบเขตเป็นที่อาศัยของสิ่งมีชีวิตอัจฉริยะที่มีการพัฒนาในระดับต่างๆ มีดาวเคราะห์หลายดวงที่ไปถึงระดับสูงสุดในการพัฒนาสติปัญญาและอำนาจและนำหน้าดวงอื่นๆ ดาวเคราะห์ที่ "สมบูรณ์แบบ" เหล่านี้ได้ผ่านความทุกข์ทรมานแห่งวิวัฒนาการและรู้ถึงความไม่สมบูรณ์ในอดีตอันน่าเศร้าและความไม่สมบูรณ์ในอดีต

" Tsiolkovsky K.E.ความฝันของโลกและท้องฟ้า - ทูลา: ปริก หนังสือ สำนักพิมพ์, 2529. -ส. 380-381.

2 ทซิโอลคอฟสกี้ เค.อี. พระราชกฤษฎีกา ปฏิบัติการ - หน้า 378-379.

สิทธิทางศีลธรรมในการควบคุมชีวิตบนดาวเคราะห์ดวงอื่นที่ยังเป็นดาวเคราะห์ดึกดำบรรพ์ เพื่อช่วยประชากรจากความเจ็บปวดของการพัฒนา

นี่คือวิธีที่ Tsiolkovsky จินตนาการถึงเทคโนโลยีของ "ความช่วยเหลือด้านมนุษยธรรม" “โลกที่สมบูรณ์แบบ” จะนำความกังวลทั้งหมดมาสู่ตัวมันเอง บนดาวเคราะห์ดวงอื่นที่มีการพัฒนาต่ำกว่า พวกเขา“ความดีเท่านั้น” ได้รับการสนับสนุนและส่งเสริม “การเบี่ยงเบนไปสู่ความชั่วหรือความทุกข์ได้รับการแก้ไขอย่างระมัดระวัง ทางไหน? ใช่ ผ่านการคัดเลือก: คนเลวหรือผู้ที่หันเหไปทางคนเลว จะถูกทิ้งไว้โดยไม่มีลูกหลาน... พลังของคนที่สมบูรณ์แบบแทรกซึมเข้าไปในดาวเคราะห์ทุกดวง ทุกสถานที่ของชีวิตที่เป็นไปได้ และทุกที่ สถานที่เหล่านี้เต็มไปด้วยเชื้อชาติที่เป็นผู้ใหญ่ของพวกเขาเอง นี่ไม่เหมือนกับการที่คนสวนทำลายพืชที่ไม่เหมาะสมทั้งหมดบนที่ดินของเขาและเหลือแต่ผักที่ดีที่สุดเท่านั้นหรือ! หากการแทรกแซงไม่ได้ช่วยอะไร และไม่มีอะไรนอกจากความทุกข์ทรมานที่คาดการณ์ไว้ โลกที่มีชีวิตทั้งหมดก็จะถูกทำลายอย่างไม่เจ็บปวด…”

K. E. Tsiolkovsky ศึกษาและส่องสว่างอย่างลึกซึ้งที่สุดในหมู่คนรุ่นเดียวกันของเขา ปัญหาทางปรัชญาของการสำรวจอวกาศเขาเชื่อว่าโลกมีบทบาทพิเศษในจักรวาล โลกเป็นหนึ่งในดาวเคราะห์ดวงหลังๆ ที่ “ให้ความหวัง” ดาวเคราะห์ดังกล่าวจำนวนน้อยเท่านั้นที่จะได้รับสิทธิ์ในการพัฒนาและการทรมานอย่างอิสระรวมถึงโลกด้วย

ในระหว่างวิวัฒนาการ เมื่อเวลาผ่านไป การรวมตัวกันของสิ่งมีชีวิตชั้นสูงที่ชาญฉลาดในจักรวาลจะก่อตัวขึ้น ประการแรก - ในรูปแบบของสหภาพที่อาศัยอยู่ในดวงอาทิตย์ที่ใกล้ที่สุดจากนั้น - สหภาพของสหภาพและอื่น ๆ ไม่มีที่สิ้นสุดเนื่องจากจักรวาลนั้นไม่มีที่สิ้นสุด

งานทางศีลธรรมและจักรวาลของโลกคือการมีส่วนร่วมในการปรับปรุงพื้นที่ มนุษย์โลกสามารถพิสูจน์โชคชะตาอันสูงส่งของพวกเขาในการปรับปรุงโลกได้โดยการออกจากโลกและไปสู่อวกาศเท่านั้น ดังนั้น Tsiolkovsky จึงเห็นงานส่วนตัวของเขาในการช่วยมนุษย์โลกจัดระเบียบการตั้งถิ่นฐานใหม่ไปยังดาวเคราะห์ดวงอื่นและการตั้งถิ่นฐานใหม่ของพวกเขาทั่วจักรวาล เขาเน้นย้ำว่าแก่นแท้ของปรัชญาจักรวาลของเขาอยู่ที่ "ในการย้ายจากโลกและการตั้งถิ่นฐานของอวกาศ" นั่นคือเหตุผลที่การประดิษฐ์จรวดสำหรับ Tsiolkovsky ไม่ได้สิ้นสุดในตัวเอง (อย่างที่บางคนเชื่อว่าเห็นว่าเขาเป็นนักวิทยาศาสตร์ด้านจรวดเท่านั้น) แต่เป็นวิธีการเจาะเข้าไปในส่วนลึกของอวกาศ

1 Tsiolkovsky K.E.พระราชกฤษฎีกา ปฏิบัติการ - หน้า 378-379.

นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าหลายล้านปีค่อยๆ ปรับปรุงธรรมชาติของมนุษย์และการจัดระเบียบทางสังคมของมัน ในระหว่างวิวัฒนาการ ร่างกายมนุษย์จะเผชิญกับการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญซึ่งจะเปลี่ยนบุคคลให้กลายเป็น "พืช-สัตว์" ที่ชาญฉลาดซึ่งประมวลผลพลังงานแสงอาทิตย์เทียม ดังนั้นเจตจำนงและความเป็นอิสระจากสภาพแวดล้อมของเขาจึงจะบรรลุขอบเขตเต็มที่ ในที่สุดมนุษยชาติจะสามารถใช้ประโยชน์จากพื้นที่พลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานแสงอาทิตย์ทั้งหมดได้ และเมื่อเวลาผ่านไป ประชากรโลกจะกระจายไปทั่วพื้นที่สุริยะทั้งหมด

แนวคิดของ K. E. Tsiolkovsky เกี่ยวกับความสามัคคีของโลกที่หลากหลายในอวกาศ การปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง รวมถึงความคิดของมนุษย์เอง เกี่ยวกับการเข้าสู่อวกาศของมนุษยชาติ มีความหมายทางอุดมการณ์และมนุษยนิยมที่สำคัญ

ทุกวันนี้ ปัญหาในทางปฏิบัติเกี่ยวกับอิทธิพลของมนุษย์ที่มีต่ออวกาศกำลังเกิดขึ้นแล้ว ดังนั้น ในการเชื่อมต่อกับการบินในอวกาศเป็นประจำ จึงมีความเป็นไปได้ที่จะนำสิ่งมีชีวิตเข้าสู่อวกาศโดยไม่ได้ตั้งใจ โดยเฉพาะกับดาวเคราะห์ดวงอื่น แบคทีเรียบนบกจำนวนหนึ่งสามารถทนต่ออุณหภูมิ รังสี และสภาพความเป็นอยู่อื่น ๆ ที่รุนแรงที่สุดได้เป็นเวลานาน ช่วงอุณหภูมิของการดำรงอยู่ในสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวบางชนิดสูงถึง 600 องศา เป็นไปไม่ได้ที่จะคาดเดาว่าพวกเขาจะประพฤติตัวอย่างไรในสภาพแวดล้อมที่แปลกประหลาดอื่น

ในปัจจุบัน ผู้คนเริ่มใช้พื้นที่เพื่อแก้ไขปัญหาทางเทคโนโลยีโดยเฉพาะ ไม่ว่าจะเป็นการปลูกคริสตัลหายาก การเชื่อม และงานอื่นๆ และดาวเทียมอวกาศได้รับการยอมรับมานานแล้วว่าเป็นวิธีการรวบรวมและส่งข้อมูลต่างๆ

7.5. ความขัดแย้งในระบบ: ธรรมชาติ-ชีวมณฑล-มนุษย์

ความสัมพันธ์ระหว่างธรรมชาติกับสังคมไม่สามารถพิจารณาได้หากไม่มีความขัดแย้งที่เกิดขึ้นและดำรงอยู่ระหว่างพวกเขาอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ประวัติศาสตร์ของการอยู่ร่วมกันของมนุษย์และธรรมชาติแสดงถึงความสามัคคีของสองกระแส

ประการแรก ด้วยการพัฒนาของสังคมและพลังการผลิต การครอบงำของมนุษย์เหนือธรรมชาติจึงขยายตัวอย่างต่อเนื่องและรวดเร็ว ปัจจุบันสิ่งนี้ปรากฏชัดแล้วในระดับดาวเคราะห์ ประการที่สอง ความขัดแย้งและความไม่ลงรอยกันระหว่างมนุษย์กับธรรมชาตินั้นลึกซึ้งยิ่งขึ้นอย่างต่อเนื่อง

ธรรมชาติ แม้จะมีองค์ประกอบที่หลากหลายนับไม่ถ้วน แต่ก็เป็นหนึ่งเดียว นั่นคือเหตุผลว่าทำไมอิทธิพลของมนุษย์ต่อแต่ละส่วนของธรรมชาติที่สงบและยอมจำนนภายนอกจึงมีอิทธิพลไปพร้อมๆ กันและเป็นอิสระจากเจตจำนงของผู้คน องค์ประกอบอื่นๆ ของมัน ผลลัพธ์ของการตอบสนองมักคาดเดาไม่ได้และคาดเดาได้ยาก บุคคลไถพรวนดินช่วยให้พืชมีประโยชน์เติบโต แต่เนื่องจากข้อผิดพลาดในการทำฟาร์มชั้นที่อุดมสมบูรณ์จึงถูกชะล้างออกไป การแผ้วถางป่าเพื่อเกษตรกรรมทำให้ดินขาดความชื้นเพียงพอ และเป็นผลให้ทุ่งนาแห้งแล้งในไม่ช้า การทำลายผู้ล่าจะช่วยลดความต้านทานของสัตว์กินพืชและทำให้แหล่งยีนของพวกมันเสื่อมลง “บัญชีดำ” ของผลกระทบต่อมนุษย์ในท้องถิ่นและการตอบสนองของธรรมชาติสามารถดำเนินต่อไปได้อย่างไม่มีที่สิ้นสุด

การเพิกเฉยโดยมนุษย์ต่อธรรมชาติวิภาษวิธีที่สำคัญของธรรมชาติทำให้เกิดผลเสียทั้งต่อธรรมชาติและต่อสังคม เอฟ เองเกลส์เขียนเกี่ยวกับเรื่องนี้อย่างลึกซึ้งในสมัยของเขา: “อย่างไรก็ตาม อย่าให้เราถูกหลอกโดยชัยชนะเหนือธรรมชาติมากเกินไป ทุกครั้งที่ได้รับชัยชนะเธอจะแก้แค้นเรา อย่างไรก็ตามชัยชนะแต่ละครั้งเหล่านี้มีผลที่ตามมาจากสิ่งที่เราคาดหวังเป็นประการแรก แต่ในสถานที่ที่สองและสามที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิงผลที่ตามมาซึ่งคาดไม่ถึงซึ่งมักจะทำลายผลที่ตามมาของผลแรก” 1.

ช่องว่างในระดับวัฒนธรรมทั่วไป คนรุ่นต่อๆ ไปที่เพิกเฉยต่อรูปแบบและคุณลักษณะของโลกที่มีชีวิต น่าเสียดาย เป็นความจริงที่น่าเศร้าในปัจจุบัน หลักฐานอันขมขื่นที่แสดงให้เห็นว่ามนุษยชาติหัวแข็งไม่ต้องการที่จะเรียนรู้จากความผิดพลาดของตัวเองนั้น สามารถเห็นได้ในแม่น้ำที่ตื้นเขินหลังจากการตัดไม้ทำลายป่า ทุ่งนาที่กลายเป็นน้ำเค็มอันเป็นผลมาจากการชลประทานที่ไม่รู้หนังสือ และไม่เหมาะสำหรับการทำเกษตรกรรม ทะเลที่แห้งแล้ง ( ทะเลอารัล) ฯลฯ

ผลเสียต่อทั้งธรรมชาติและสังคมคือการแทรกแซงของมนุษย์อย่างไม่เป็นไปตามพิธีการต่อสิ่งแวดล้อม

1 มาร์กซ์ เค., เองเกล เอฟ. ซอช. ต. 20. - หน้า 495.

สิ่งแวดล้อมในปัจจุบัน เนื่องจากผลที่ตามมาเนื่องจากการพัฒนากำลังการผลิตในระดับสูงมักมีลักษณะเป็นระดับโลกและก่อให้เกิดปัญหาสิ่งแวดล้อมทั่วโลก

คำว่า "นิเวศวิทยา" ใช้ครั้งแรกโดยนักชีววิทยาชาวเยอรมัน อี. เฮคเคิลในปี พ.ศ. 2409 หมายถึงวิทยาศาสตร์ เกี่ยวกับความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อมนักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าวิทยาศาสตร์ใหม่จะเกี่ยวข้องกับความสัมพันธ์ระหว่างสัตว์และพืชกับถิ่นที่อยู่เท่านั้น อย่างไรก็ตาม เมื่อพูดถึงปัญหาสิ่งแวดล้อมในปัจจุบัน (คำนี้เข้ามาในชีวิตของเราอย่างมั่นคงในทศวรรษที่ 70 ของศตวรรษที่ 20) เราหมายถึงจริงๆ นิเวศวิทยาทางสังคม -วิทยาศาสตร์ที่ศึกษาปัญหาปฏิสัมพันธ์ระหว่างสังคมและสิ่งแวดล้อม

ปัจจุบัน สถานการณ์สิ่งแวดล้อมในโลกเรียกได้ว่าใกล้จะวิกฤตแล้ว การประชุมสหประชาชาติครั้งแรกเกี่ยวกับสิ่งแวดล้อมในปี 2515 ระบุอย่างเป็นทางการถึงการมีอยู่บนโลกของวิกฤตสิ่งแวดล้อมโลกของชีวมณฑลทั้งหมด วันนี้ไม่มีท้องถิ่น (ภูมิภาค) อีกต่อไป แต่ ทั่วโลก(ทั่วโลก) ปัญหาทางนิเวศวิทยา:

พืชและสัตว์หลายพันสายพันธุ์ถูกทำลายและยังคงถูกทำลายต่อไป ป่าไม้ถูกทำลายไปมาก ปริมาณสำรองทรัพยากรแร่ที่มีอยู่ลดลงอย่างรวดเร็ว มหาสมุทรโลกไม่เพียงแต่จะหมดลงอันเป็นผลมาจากการทำลายสิ่งมีชีวิตเท่านั้น แต่ยังยุติการเป็นตัวควบคุมกระบวนการทางธรรมชาติอีกด้วย บรรยากาศในหลายสถานที่มีมลพิษตามมาตรฐานสูงสุดที่อนุญาต อากาศบริสุทธิ์เริ่มขาดแคลน จริง ๆ แล้วพื้นผิวโลกไม่มีแม้แต่ตารางเมตรเดียวที่ไม่มีองค์ประกอบใดที่มนุษย์สร้างขึ้นมา

เมื่อเริ่มต้นการบินอวกาศ ปัญหาสิ่งแวดล้อมได้ขยายออกไปสู่อวกาศ ของเสียที่ไม่ได้รีไซเคิลจากกิจกรรมอวกาศของมนุษย์จะสะสมอยู่ในอวกาศ ซึ่งกำลังกลายเป็นปัญหาเร่งด่วนมากขึ้นเช่นกัน แม้แต่บนดวงจันทร์ นักบินอวกาศชาวอเมริกันยังค้นพบเศษซากจำนวนมากและซากจากดาวเทียมโลกเทียมที่มนุษยชาติส่งไปที่นั่นในคราวเดียว วันนี้เราสามารถพูดคุยเกี่ยวกับปัญหานิเวศวิทยาอวกาศได้แล้วปัญหาของอิทธิพลของการบินอวกาศต่อการปรากฏตัวของหลุมโอโซนในชั้นบรรยากาศของโลกยังไม่ได้รับการแก้ไข

ปัญหาอื่นที่ไม่ทราบมาก่อนหน้านี้เกิดขึ้น - นิเวศวิทยาและสุขภาพของมนุษย์มลพิษในชั้นบรรยากาศ อุทกสเฟียร์ และดิน

นำไปสู่การเพิ่มขึ้นและการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างโรคของมนุษย์ โรคใหม่ที่เกิดจากอารยธรรมปรากฏขึ้น: ภูมิแพ้, รังสี, เป็นพิษ การเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมเกิดขึ้นในร่างกาย เนื่องจากสถานการณ์สิ่งแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวยอย่างยิ่งในเมืองอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ จำนวนโรคระบบทางเดินหายใจส่วนบนจึงเพิ่มขึ้นหลายเท่า จังหวะชีวิตที่สูงมากและข้อมูลข่าวสารที่มากเกินไปได้นำไปสู่ความจริงที่ว่าเส้นโค้งของโรคหลอดเลือดหัวใจ โรคทางจิตเวช และมะเร็งวิทยาได้เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว

ทัศนคติที่เป็นอันตรายต่อผู้บริโภคของมนุษย์ต่อธรรมชาติเป็นเพียงเป้าหมายในการได้รับความมั่งคั่งและผลประโยชน์บางอย่างเท่านั้นที่เห็นได้ชัดเจนอย่างสมบูรณ์ สำหรับมนุษยชาติในปัจจุบัน การเปลี่ยนแปลงทัศนคติต่อธรรมชาติและต่อตัวมันเองในท้ายที่สุดถือเป็นสิ่งสำคัญ

สิ่งที่เป็น แนวทางแก้ไขปัญหาสิ่งแวดล้อม^.ก่อนอื่น เราต้องเปลี่ยนจากแนวทางบริโภคนิยมแบบเทคโนแครตไปสู่ธรรมชาติไปสู่การค้นหา ความสามัคคีกับเธอ. โดยเฉพาะอย่างยิ่งจำเป็นต้องมีมาตรการที่กำหนดเป้าหมายจำนวนหนึ่ง การผลิตที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม:การใช้เทคโนโลยีและการผลิตที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม การประเมินสิ่งแวดล้อมภาคบังคับของโครงการใหม่ และในอุดมคติแล้วคือการสร้างเทคโนโลยีวงจรปิดที่ปราศจากขยะซึ่งไม่เป็นอันตรายต่อทั้งธรรมชาติและสุขภาพของมนุษย์ สิ่งที่จำเป็นคือการควบคุมการผลิตอาหารอย่างเข้มงวดอย่างไม่หยุดยั้งซึ่งกำลังดำเนินการอยู่แล้วในหลายประเทศที่เจริญแล้ว

นอกจากนี้จำเป็นต้องมีการดูแลอย่างต่อเนื่องเพื่อรักษาสมดุลแบบไดนามิกระหว่างธรรมชาติและมนุษย์ มนุษย์ต้องไม่เพียงแต่รับจากธรรมชาติเท่านั้น แต่ยังต้องคืนให้กับมันด้วย (การปลูกป่า การเลี้ยงปลา การจัดอุทยานแห่งชาติ เขตอนุรักษ์ธรรมชาติ ฯลฯ)

อย่างไรก็ตาม มาตรการที่ระบุไว้และมาตรการอื่นๆ จะก่อให้เกิดผลที่จับต้องได้ก็ต่อเมื่อทุกประเทศร่วมมือกันเพื่อรักษาธรรมชาติ ความพยายามครั้งแรกในการรวมชาติระหว่างประเทศดังกล่าวเกิดขึ้นเมื่อต้นศตวรรษนี้ ในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2456 การประชุมระดับนานาชาติครั้งแรกเกี่ยวกับประเด็นด้านสิ่งแวดล้อมจัดขึ้นที่ประเทศสวิตเซอร์แลนด์ โดยมีตัวแทนจาก 18 ประเทศที่ใหญ่ที่สุดในโลกเข้าร่วม ในปัจจุบัน รูปแบบของความร่วมมือระหว่างรัฐกำลังก้าวไปสู่ระดับใหม่ในเชิงคุณภาพ สรุปแนวคิดสากลเกี่ยวกับการคุ้มครองสิ่งแวดล้อม

สิ่งแวดล้อม การพัฒนาร่วมกันและโครงการต่าง ๆ กำลังดำเนินการอยู่ กิจกรรมของกลุ่ม "สีเขียว" (องค์กรพัฒนาเอกชนเพื่อการคุ้มครองสิ่งแวดล้อม - กรีนพีซ) กำลังดำเนินอยู่ Green Cross และ Green Crescent ระหว่างประเทศด้านสิ่งแวดล้อมกำลังพัฒนาโครงการเพื่อแก้ปัญหา "หลุมโอโซน" ในชั้นบรรยากาศของโลก อย่างไรก็ตาม ควรรับรู้ว่าเนื่องจากระดับการพัฒนาทางสังคมและการเมืองของประเทศต่างๆ ทั่วโลกมีระดับที่แตกต่างกันมาก ความร่วมมือระหว่างประเทศในด้านสิ่งแวดล้อมจึงยังห่างไกลจากระดับที่ต้องการและจำเป็นมาก

อีกมาตรการหนึ่งที่มุ่งปรับปรุงความสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์กับธรรมชาติก็คือ ความยับยั้งชั่งใจตนเองอย่างสมเหตุสมผลในการใช้ทรัพยากรธรรมชาติโดยเฉพาะแหล่งพลังงานซึ่งมีความสำคัญสูงสุดต่อการดำรงชีวิตของมนุษยชาติ การคำนวณโดยผู้เชี่ยวชาญจากต่างประเทศแสดงให้เห็นว่าเมื่อพิจารณาจากระดับการบริโภคในปัจจุบัน ปริมาณสำรองถ่านหินจะมีอายุ 430 ปี น้ำมันมีอายุ 35 ปี ก๊าซธรรมชาติอยู่ที่ 50 ปี ระยะเวลาดังกล่าวโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับปริมาณสำรองน้ำมันนั้นไม่นานนัก ในเรื่องนี้ การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างที่เหมาะสมในสมดุลพลังงานโลกมีความจำเป็นต่อการขยายการใช้พลังงานนิวเคลียร์ เช่นเดียวกับการค้นหาแหล่งพลังงานใหม่ มีประสิทธิภาพ ปลอดภัย และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากที่สุด

ทิศทางสำคัญอีกประการหนึ่งในการแก้ไขปัญหาสิ่งแวดล้อมคือการก่อตัวในสังคม จิตสำนึกทางนิเวศวิทยาความเข้าใจในธรรมชาติว่าเป็นอีกสิ่งมีชีวิตที่ไม่สามารถครอบงำได้โดยไม่เป็นอันตรายต่อตนเอง การศึกษาและการอบรมด้านสิ่งแวดล้อมในสังคมควรจัดอยู่ในระดับรัฐและดำเนินการตั้งแต่วัยเด็ก

ด้วยความยากลำบากอย่างมากในการทำผิดพลาดอันเจ็บปวด มนุษยชาติจึงค่อยๆ ตระหนักถึงความจำเป็นในการเปลี่ยนจากทัศนคติของผู้บริโภคไปสู่ธรรมชาติเพื่อให้สอดคล้องกับธรรมชาติ

ทบทวนคำถาม

1. อะไรคือความแตกต่างระหว่างแนวคิด: "สิ่งมีชีวิต", "ชีวมณฑล", "biocenosis", "biogeocenosis"?

2. วิวัฒนาการและพัฒนาการของชีวมณฑลมีลักษณะอย่างไร? สาระสำคัญของการสอนของ V.I. Vernadsky เกี่ยวกับชีวมณฑลและ noosphere คืออะไร?

3. สาระสำคัญของแนวคิดเรื่องระดับทางภูมิศาสตร์คืออะไร? อะไรคือเหตุผลในตัวพวกเขา และอะไรคือสิ่งที่เกินจริง?

4. แนวคิด: "ธรรมชาติ", "สภาพแวดล้อมทางภูมิศาสตร์", "สิ่งแวดล้อม" มีความสัมพันธ์กันอย่างไร?

5. เทคโนสเฟียร์คืออะไร? บทบาทในการวิวัฒนาการของชีวมณฑลคืออะไร?

6. อิทธิพลร่วมกันของอวกาศและโลกแสดงออกอย่างไร? ตัวแทนของลัทธิจักรวาลรัสเซียมีลักษณะเฉพาะอะไรบ้างที่สังเกตเห็นในความสัมพันธ์เหล่านี้?

7. ความสัมพันธ์ที่ขัดแย้งกันระหว่างมนุษย์กับธรรมชาติแสดงออกมาอย่างไร?

> กฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์

สูตร กฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์กล่าวง่ายๆ ก็คือ กระบวนการถ่ายเทความร้อน เอนโทรปีและอุณหภูมิ ความเชื่อมโยงกับกฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์ สูตร

ตามกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ การถ่ายเทความร้อนเกิดขึ้นเองจากอุณหภูมิที่สูงขึ้นไปสู่อุณหภูมิต่ำลง

วัตถุประสงค์การเรียนรู้

• เปรียบเทียบการกลับไม่ได้ระหว่างกฎข้อที่หนึ่งและข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์

ประเด็นหลัก

• ปรากฏการณ์หลายอย่างที่สันนิษฐานไว้ในกฎข้อที่หนึ่งไม่ได้เกิดขึ้นในความเป็นจริง
• กระบวนการส่วนใหญ่เกิดขึ้นเองในทิศทางเดียว กฎข้อที่สองเกี่ยวข้องกับทิศทาง
• ไม่มีทางที่จะส่งความร้อนจากความเย็นไปสู่ร่างกายที่อบอุ่นได้

เงื่อนไข

• เอนโทรปีคือการวัดการกระจายพลังงานสม่ำเสมอทั่วทั้งระบบ
• กฎข้อแรกของอุณหพลศาสตร์คือการอนุรักษ์พลังงานในระบบเทอร์โมไดนามิกส์ (ΔU = Q - W)

กลับไม่ได้

มาศึกษาการกำหนดกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ด้วยคำง่ายๆ กฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์เกี่ยวข้องกับทิศทางที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการที่เกิดขึ้นเอง ส่วนใหญ่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติและเฉพาะในทิศทางเดียว (ไม่สามารถย้อนกลับได้) การกลับไม่ได้มักพบในชีวิตประจำวัน (แจกันแตก) กระบวนการดังกล่าวขึ้นอยู่กับเส้นทาง ถ้ามันไปในทิศทางเดียว คุณจะไม่สามารถย้อนกลับทุกอย่างได้

ตัวอย่างเช่น การถ่ายเทความร้อนเกิดขึ้นจากวัตถุที่ร้อนกว่าไปยังวัตถุที่เย็นกว่า ร่างกายที่เย็นเมื่อสัมผัสกับสิ่งที่ร้อนจะไม่ทำให้อุณหภูมิลดลงเลย ยิ่งไปกว่านั้น พลังงานจลน์สามารถกลายเป็นความร้อนได้ แต่ในทางกลับกัน นอกจากนี้ยังสามารถพิจารณาได้จากตัวอย่างการขยายตัวของก๊าซที่พ่นเข้าไปในมุมของห้องสุญญากาศ ก๊าซขยายตัวและพยายามเติมเต็มพื้นที่ แต่จะไม่อยู่เฉพาะตรงมุมห้องเท่านั้น

(a) – การแลกเปลี่ยนความร้อนเกิดขึ้นเองจากร้อนไปเย็น และไม่ใช่ในทางกลับกัน (b) – เบรกเครื่องจักรเปลี่ยนพลังงานจลน์เป็นการถ่ายเทความร้อน (c) – แฟลชก๊าซที่พุ่งเข้าไปในห้องสุญญากาศจะขยายตัวอย่างรวดเร็วเพื่อเติมเต็มพื้นที่ทั้งหมดให้เท่าๆ กัน การเคลื่อนที่แบบสุ่มของโมเลกุลจะไม่ทำให้โมเลกุลมีสมาธิอยู่ที่มุมเดียว

กฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์

หากมีกระบวนการที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ แสดงว่ามีกฎหมายห้ามไว้ สิ่งที่น่าสนใจคือกฎข้อแรกอนุญาต แต่ไม่มีกระบวนการใดที่ละเมิดการอนุรักษ์พลังงาน กฎหมายหลักคือข้อที่สอง เผยให้เห็นแนวคิดเกี่ยวกับธรรมชาติและข้อความบางข้อความส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อประเด็นสำคัญหลายประการ

ตามกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ การถ่ายเทความร้อนเกิดขึ้นเองจากวัตถุที่มีอุณหภูมิสูงกว่าไปยังวัตถุที่ต่ำกว่า แต่ไม่เคยกลับกัน

กฎหมายยังระบุด้วยว่าไม่มีกระบวนการใดที่สามารถส่งผลให้มีการถ่ายเทความร้อนจากวัตถุเย็นไปยังวัตถุที่ร้อนได้

« ฟิสิกส์ - ชั้นประถมศึกษาปีที่ 10"

กฎข้อแรกของอุณหพลศาสตร์อนุญาตให้มีการถ่ายเทความร้อนได้เองจากวัตถุที่มีความร้อนน้อยกว่าไปยังวัตถุที่มีความร้อนมากกว่าหรือไม่?
กระบวนการดังกล่าวสังเกตได้ในธรรมชาติหรือไม่?

เราได้ตั้งข้อสังเกตแล้วว่ากฎข้อแรกของอุณหพลศาสตร์เป็นกรณีพิเศษของกฎการอนุรักษ์พลังงาน

กฎการอนุรักษ์พลังงานระบุว่าปริมาณพลังงานระหว่างการเปลี่ยนแปลงใดๆ ยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ในขณะเดียวกัน กระบวนการหลายอย่างที่ยอมรับได้อย่างสมบูรณ์จากมุมมองของกฎการอนุรักษ์พลังงานไม่เคยเกิดขึ้นในความเป็นจริง

ตัวอย่างเช่นจากมุมมองของกฎข้อแรกของอุณหพลศาสตร์ในระบบแยกการถ่ายโอนความร้อนจากวัตถุที่มีความร้อนน้อยกว่าไปยังวัตถุที่มีความร้อนมากกว่านั้นเป็นไปได้หากปริมาณความร้อนที่วัตถุร้อนได้รับนั้นเท่ากับ ปริมาณความร้อนที่ร่างกายเย็นปล่อยออกมา ในขณะเดียวกัน ประสบการณ์ของเราก็บ่งบอกว่าสิ่งนี้เป็นไปไม่ได้

กฎข้อแรกของอุณหพลศาสตร์ไม่ได้ระบุทิศทางของกระบวนการ

กฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์

กฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ระบุทิศทางของการเปลี่ยนแปลงพลังงานที่เป็นไปได้ เช่น ทิศทางของกระบวนการ และด้วยเหตุนี้จึงเป็นการแสดงออกถึงความไม่สามารถกลับคืนสภาพเดิมของกระบวนการในธรรมชาติได้ กฎหมายฉบับนี้ก่อตั้งขึ้นโดยการสรุปข้อเท็จจริงเชิงทดลองโดยตรง

มีกฎข้อที่สองอยู่หลายสูตร ซึ่งถึงแม้จะมีความแตกต่างภายนอก แต่ก็แสดงออกถึงสิ่งเดียวกันโดยพื้นฐานแล้วจึงเทียบเท่ากัน

นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน R. Clausius (1822-1888) ได้กำหนดกฎนี้ดังนี้:

เป็นไปไม่ได้ที่จะถ่ายเทความร้อนจากระบบที่เย็นกว่าไปยังระบบที่ร้อนกว่า หากไม่มีการเปลี่ยนแปลงอื่นๆ พร้อมกันในทั้งสองระบบหรือในร่างกายโดยรอบ

ข้อเท็จจริงทางการทดลองเกี่ยวกับทิศทางการถ่ายเทความร้อนระบุไว้ในที่นี้: ความร้อนมักจะถ่ายเทจากวัตถุร้อนไปยังวัตถุเย็นโดยธรรมชาติเสมอ จริงอยู่ในหน่วยทำความเย็น การถ่ายเทความร้อนเกิดขึ้นจากวัตถุเย็นไปยังวัตถุที่อุ่นกว่า แต่การถ่ายโอนนี้เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงอื่น ๆ ในร่างกายโดยรอบ: การทำความเย็นทำได้โดยการทำงาน

ความสำคัญของกฎหมายฉบับนี้ก็คือเราสามารถสรุปข้อสรุปเกี่ยวกับการไม่สามารถย้อนกลับได้ของไม่เพียงแต่กระบวนการถ่ายเทความร้อนเท่านั้น แต่ยังรวมถึงกระบวนการอื่น ๆ ในธรรมชาติด้วย

ลองดูตัวอย่าง การแกว่งของลูกตุ้มที่ถูกลบออกจากตำแหน่งสมดุลการสลายตัว (รูปที่ 13.12) 1, 2, 3, 4 - ตำแหน่งต่อเนื่องของลูกตุ้มที่ส่วนเบี่ยงเบนสูงสุดจากตำแหน่งสมดุล) เนื่องจากการทำงานของแรงเสียดทาน พลังงานกลของลูกตุ้มลดลง และอุณหภูมิของลูกตุ้มและอากาศโดยรอบ (และพลังงานภายใน) เพิ่มขึ้นเล็กน้อย

คุณสามารถเพิ่มการแกว่งของลูกตุ้มได้อีกครั้งโดยกดด้วยมือ แต่การเพิ่มขึ้นนี้ไม่ได้เกิดขึ้นด้วยตัวเอง แต่เป็นไปได้อันเป็นผลมาจากกระบวนการที่ซับซ้อนมากขึ้นที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหวของมือ

พลังงานกลจะเปลี่ยนเป็นพลังงานภายในตามธรรมชาติ แต่กลับกันไม่ได้ ในกรณีนี้พลังงานของการเคลื่อนไหวที่ได้รับคำสั่งของร่างกายโดยรวมจะถูกแปลงเป็นพลังงานของการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนที่ไม่เป็นระเบียบของโมเลกุลที่เป็นส่วนประกอบ

อีกตัวอย่างหนึ่งคือกระบวนการแพร่กระจาย เมื่อเราเปิดขวดน้ำหอมเราจะได้กลิ่นน้ำหอมอย่างรวดเร็ว เนื่องจากการเคลื่อนที่ด้วยความร้อน โมเลกุลของสารอะโรมาติกจึงแทรกซึมเข้าไปในช่องว่างระหว่างโมเลกุลของอากาศ เป็นเรื่องยากที่จะจินตนาการว่าพวกเขาทั้งหมดจะกลับมารวมตัวกันในฟองสบู่

จำนวนตัวอย่างดังกล่าวสามารถเพิ่มได้เกือบไม่จำกัด พวกเขาทั้งหมดกล่าวว่ากระบวนการในธรรมชาติมีทิศทางที่แน่นอนซึ่งไม่ได้สะท้อนให้เห็นในกฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์

กระบวนการที่มองเห็นด้วยตาเปล่าทั้งหมดในธรรมชาติดำเนินไปในทิศทางเดียวเท่านั้น

พวกมันไม่สามารถไหลไปในทิศทางตรงกันข้ามได้เอง กระบวนการทั้งหมดในธรรมชาติไม่สามารถย้อนกลับได้

ก่อนหน้านี้ เมื่อพิจารณากระบวนการ เราถือว่ากระบวนการเหล่านี้สามารถย้อนกลับได้

กระบวนการที่พลิกกลับได้คือกระบวนการที่สามารถดำเนินการในทิศทางไปข้างหน้าและย้อนกลับผ่านสถานะกลางเดียวกันโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงในวัตถุโดยรอบ

กระบวนการที่ย้อนกลับได้จะต้องดำเนินการช้ามากเพื่อให้แต่ละสถานะระหว่างกลางอยู่ในสมดุล

สภาวะสมดุลคือสภาวะที่อุณหภูมิและความดันเท่ากันทุกจุดในระบบ

ดังนั้นจึงต้องใช้เวลาก่อนที่ระบบจะเข้าสู่สภาวะสมดุล

เมื่อศึกษากระบวนการไอโซโพรเซส เราสันนิษฐานว่าการเปลี่ยนจากสถานะเริ่มต้นไปเป็นสถานะสุดท้ายจะผ่านสภาวะสมดุล และเราถือว่ากระบวนการไอโซเทอร์มอล ไอโซบาริก และไอโซคอริกสามารถย้อนกลับได้

ไม่มีกระบวนการที่สามารถย้อนกลับได้ในอุดมคติในธรรมชาติ แต่กระบวนการที่แท้จริงสามารถพิจารณาได้ว่าสามารถย้อนกลับได้ด้วยความแม่นยำในระดับหนึ่ง ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญมากสำหรับทฤษฎี

ภาพประกอบที่น่าทึ่งของการที่ปรากฏการณ์ในธรรมชาติไม่สามารถกลับคืนสภาพเดิมได้คือการชมภาพยนตร์แบบย้อนกลับ
เช่น การกระโดดลงน้ำจะเป็นเช่นนี้ น้ำนิ่งในสระเริ่มเดือด ขาปรากฏขึ้น เคลื่อนขึ้นอย่างรวดเร็ว จากนั้นนักดำน้ำทั้งหมด ผิวน้ำสงบลงอย่างรวดเร็ว ความเร็วของนักดำน้ำค่อยๆ ลดลง และตอนนี้เขากำลังยืนอยู่บนหอคอยอย่างสงบ

กระบวนการต่างๆ เช่น การยกนักประดาน้ำขึ้นจากน้ำบนหอคอย ไม่ได้ขัดแย้งกับกฎการอนุรักษ์พลังงาน หรือกฎของกลศาสตร์ หรือกฎใดๆ เลย ยกเว้นกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์

ไม่มีเครื่องยนต์ใดที่สามารถแปลงความร้อนให้เป็นงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ 100% (2) ในระบบปิด เอนโทรปีไม่สามารถลดลงได้ (3)

กระบวนการทางธรรมชาติมีลักษณะเฉพาะด้วยทิศทางและการย้อนกลับไม่ได้ แต่กฎส่วนใหญ่ที่อธิบายไว้ในหนังสือเล่มนี้ไม่ได้สะท้อนถึงสิ่งนี้ - อย่างน้อยก็ไม่ชัดเจน การตอกไข่และการทำไข่คนไม่ใช่เรื่องยาก แต่เป็นไปไม่ได้ที่จะสร้างไข่ดิบจากไข่กวนสำเร็จรูปขึ้นมาใหม่
. กลิ่นจากขวดน้ำหอมที่เปิดอยู่อบอวลไปทั่วห้อง - แต่คุณไม่สามารถใส่กลับเข้าไปในขวดได้ และสาเหตุของการย้อนกลับไม่ได้ของกระบวนการที่เกิดขึ้นในจักรวาลนั้นอยู่ในกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ซึ่งสำหรับความเรียบง่ายที่ชัดเจนทั้งหมดนั้นเป็นหนึ่งในกฎที่ยากที่สุดและมักเข้าใจผิดของฟิสิกส์คลาสสิก

ประการแรก กฎหมายนี้มีสูตรที่ถูกต้องเท่าเทียมกันอย่างน้อยสามสูตร ซึ่งเสนอในปีต่างๆ โดยนักฟิสิกส์รุ่นต่างๆ อาจดูเหมือนว่าไม่มีอะไรที่เหมือนกันระหว่างพวกเขา แต่พวกเขาก็มีเหตุผลเทียบเท่ากัน จากการกำหนดกฎข้อที่สองใดๆ อีกสองข้อจะได้มาจากคณิตศาสตร์

เราจะเริ่มต้นด้วยสูตรแรกเนื่องจากนักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน Rudolf Clausius (ดูสมการ Clapeyron-Clausius นี่คือภาพประกอบที่เรียบง่ายและชัดเจนของสูตรนี้: เรานำก้อนน้ำแข็งจากตู้เย็นแล้วใส่ลงในอ่างล้างจาน หลังจากนั้นบางส่วน เวลาน้ำแข็งก้อนจะละลายเพราะความร้อนจากตัวอุ่น (อากาศ) จะถูกถ่ายโอนไปยังตัวที่เย็นกว่า (ก้อนน้ำแข็ง จากมุมมองของกฎการอนุรักษ์พลังงานไม่มีเหตุผลที่พลังงานความร้อนจะ จะถูกถ่ายโอนไปในทิศทางนี้อย่างแน่นอน: แม้ว่าน้ำแข็งจะเย็นลงและอากาศอุ่นขึ้น แต่กฎการอนุรักษ์พลังงานก็ยังคงเป็นจริง การที่สิ่งนี้ไม่เกิดขึ้นถือเป็นหลักฐานที่ชัดเจนของทิศทางของกระบวนการทางกายภาพที่กล่าวไปแล้ว

เราสามารถอธิบายได้อย่างง่ายดายว่าทำไมน้ำแข็งและอากาศจึงมีปฏิสัมพันธ์ในลักษณะนี้ โดยพิจารณาจากปฏิสัมพันธ์นี้ในระดับโมเลกุล จากทฤษฎีจลน์ศาสตร์ของโมเลกุล เรารู้ว่าอุณหภูมิสะท้อนถึงความเร็วของการเคลื่อนที่ของโมเลกุลของร่างกาย ยิ่งเคลื่อนที่เร็ว อุณหภูมิของร่างกายก็จะสูงขึ้นตามไปด้วย ซึ่งหมายความว่าโมเลกุลของอากาศเคลื่อนที่เร็วกว่าโมเลกุลของน้ำในก้อนน้ำแข็ง เมื่อโมเลกุลอากาศชนกับโมเลกุลของน้ำบนพื้นผิวน้ำแข็ง ดังที่ประสบการณ์บอกเรา โดยเฉลี่ยแล้วโมเลกุลที่เร็วจะช้าลง และโมเลกุลที่ช้าจะเร่งความเร็ว ดังนั้นโมเลกุลของน้ำจึงเริ่มเคลื่อนที่เร็วขึ้นและเร็วขึ้น หรืออุณหภูมิของน้ำแข็งจะเพิ่มขึ้นเช่นเดียวกัน นี่คือสิ่งที่เราหมายถึงเมื่อเราพูดว่าความร้อนถูกถ่ายเทจากอากาศสู่น้ำแข็ง และภายในกรอบของแบบจำลองนี้ สูตรแรกของกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ตามตรรกะจากพฤติกรรมของโมเลกุล

เมื่อร่างกายเคลื่อนที่ไปในระยะทางใดๆ ภายใต้อิทธิพลของแรงบางอย่าง งานก็จะเสร็จสิ้น และพลังงานรูปแบบต่างๆ จะแสดงความสามารถของระบบในการสร้างงานบางอย่างอย่างแม่นยำ เนื่องจากความร้อนซึ่งแสดงถึงพลังงานจลน์ของโมเลกุลเป็นพลังงานรูปแบบหนึ่ง จึงสามารถแปลงเป็นงานได้เช่นกัน แต่อีกครั้งที่เรากำลังเผชิญกับกระบวนการที่กำหนดทิศทาง คุณสามารถแปลงงานเป็นความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ 100% - คุณทำได้ทุกครั้งที่เหยียบแป้นเบรกในรถ: พลังงานจลน์ทั้งหมดของรถของคุณบวกกับพลังงานที่คุณใช้ไปกับแป้นเหยียบผ่านการทำงานของเท้าและเบรกไฮดรอลิก ระบบจะถูกแปลงเป็นความร้อนที่ปล่อยออกมาอย่างสมบูรณ์ระหว่างการเสียดสีของผ้าเบรกบนจานเบรก สูตรที่สองของกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ระบุว่ากระบวนการย้อนกลับเป็นไปไม่ได้ ไม่ว่าคุณจะพยายามแปลงพลังงานความร้อนทั้งหมดไปเป็นงานมากแค่ไหน การสูญเสียความร้อนสู่สิ่งแวดล้อมก็เป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้

การแสดงตัวอย่างการใช้งานสูตรที่สองนั้นไม่ใช่เรื่องยาก ลองนึกภาพกระบอกสูบของเครื่องยนต์สันดาปภายในของรถคุณ ส่วนผสมเชื้อเพลิงออกเทนสูงจะถูกฉีดเข้าไป ซึ่งลูกสูบจะอัดจนมีแรงดันสูง หลังจากนั้นจะจุดชนวนในช่องว่างเล็กๆ ระหว่างฝาสูบกับลูกสูบที่เคลื่อนที่อย่างอิสระ ซึ่งติดตั้งอย่างแน่นหนากับผนังกระบอกสูบ ในระหว่างการเผาไหม้แบบระเบิดของส่วนผสม ความร้อนจำนวนมากจะถูกปล่อยออกมาในรูปของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ที่ร้อนและขยายตัวซึ่งแรงดันจะดันลูกสูบลง ในโลกอุดมคติ เราสามารถบรรลุประสิทธิภาพ 100% ในการใช้พลังงานความร้อนที่ปล่อยออกมา และแปลงเป็นงานกลไกของลูกสูบโดยสมบูรณ์

ในโลกแห่งความเป็นจริง จะไม่มีใครประกอบเครื่องยนต์ในอุดมคติเช่นนี้ได้ด้วยเหตุผลสองประการ ประการแรกผนังกระบอกสูบจะร้อนขึ้นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้อันเป็นผลมาจากการเผาไหม้ของส่วนผสมที่ใช้งานความร้อนส่วนหนึ่งจะสูญเสียไปเมื่อไม่ได้ใช้งานและถูกปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อมผ่านระบบทำความเย็น ประการที่สองส่วนหนึ่งของงานหลีกเลี่ยงไม่ได้ที่จะเอาชนะแรงเสียดทานซึ่งเป็นผลมาจากการที่ผนังกระบอกสูบร้อนขึ้นอีกครั้ง - การสูญเสียความร้อนอีกครั้ง (แม้จะมีน้ำมันเครื่องที่ดีที่สุดก็ตาม ประการที่สาม กระบอกสูบต้องกลับไปยังจุดเริ่มต้น ของการบีบอัดและยังทำงานเพื่อเอาชนะแรงเสียดทานด้วยการปล่อยความร้อนที่สิ้นเปลืองอีกด้วย เป็นผลให้เรามีสิ่งที่เรามี กล่าวคือ เครื่องยนต์ความร้อนที่ทันสมัยที่สุดทำงานอย่างมีประสิทธิภาพไม่เกิน 50%

การตีความกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์นี้ฝังอยู่ในหลักการของการ์โนต์ ซึ่งได้รับการตั้งชื่อตามวิศวกรทหารชาวฝรั่งเศส ซาดี การ์โนต์ ได้รับการคิดค้นขึ้นเร็วกว่าผลิตภัณฑ์อื่นๆ และมีอิทธิพลอย่างมากต่อการพัฒนาเทคโนโลยีทางวิศวกรรมมาหลายชั่วอายุคน แม้ว่าจะมีลักษณะเป็นการประยุกต์ใช้ก็ตาม กำลังได้รับความสำคัญอย่างมากจากมุมมองของพลังงานสมัยใหม่ ซึ่งเป็นภาคส่วนที่สำคัญที่สุดของเศรษฐกิจของประเทศ ทุกวันนี้เมื่อเผชิญกับการขาดแคลนทรัพยากรเชื้อเพลิง แต่มนุษยชาติก็ถูกบังคับให้ต้องทนกับความจริงที่ว่าประสิทธิภาพของตัวอย่างเช่นโรงไฟฟ้าพลังความร้อนที่ทำงานบนถ่านหินหรือน้ำมันเชื้อเพลิงไม่เกิน 30-35% - นั่นคือ สองในสามของเชื้อเพลิงถูกเผาอย่างเปล่าประโยชน์หรือถูกใช้เพื่อทำให้บรรยากาศอบอุ่น - และนี่คือการเผชิญกับภัยคุกคามจากภาวะโลกร้อน นั่นคือเหตุผลที่โรงไฟฟ้าพลังความร้อนสมัยใหม่สามารถจดจำได้ง่ายด้วยหอคอยขนาดมหึมา - หอทำความเย็น - อยู่ในนั้นน้ำที่ทำให้กังหันของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเย็นลงจะถูกระบายความร้อนและพลังงานความร้อนส่วนเกินจะถูกปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อม และการใช้ทรัพยากรอย่างมีประสิทธิภาพต่ำนั้นไม่ใช่ความผิด แต่เป็นความโชคร้ายของวิศวกรออกแบบสมัยใหม่: พวกเขากำลังบีบให้ใกล้เคียงกับระดับสูงสุดที่วงจร Carnot อนุญาตแล้ว ผู้ที่อ้างว่าได้พบวิธีแก้ปัญหาในการลดการสูญเสียพลังงานความร้อนลงอย่างมาก (เช่น ออกแบบเครื่องจักรที่เคลื่อนที่ตลอดเวลา) จึงอ้างว่าพวกเขาฉลาดกว่ากฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ พวกเขาอาจอ้างว่าพวกเขารู้วิธีทำให้แน่ใจว่าก้อนน้ำแข็งในอ่างล้างจานไม่ละลายที่อุณหภูมิห้อง แต่ในทางกลับกัน มันเย็นยิ่งขึ้นไปอีก ซึ่งจะทำให้อากาศร้อนขึ้น

สูตรที่สามของกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ ซึ่งมักมาจากนักฟิสิกส์ชาวออสเตรีย ลุดวิก โบลต์ซมันน์ (ดูค่าคงที่ของโบลต์ซมันน์) อาจเป็นที่รู้จักกันดีที่สุด เอนโทรปีเป็นตัวบ่งชี้ความผิดปกติของระบบ ยิ่งเอนโทรปีสูงเท่าไร การเคลื่อนที่ของอนุภาควัสดุที่ประกอบกันเป็นระบบก็จะยิ่งวุ่นวายมากขึ้นเท่านั้น Boltzmann จัดการเพื่อพัฒนาสูตรสำหรับคำอธิบายทางคณิตศาสตร์โดยตรงของระดับลำดับของระบบ เรามาดูวิธีการทำงานโดยใช้น้ำเป็นตัวอย่าง ในสถานะของเหลว น้ำเป็นโครงสร้างที่ค่อนข้างไม่เป็นระเบียบ เนื่องจากโมเลกุลเคลื่อนที่อย่างอิสระโดยสัมพันธ์กัน และการวางแนวเชิงพื้นที่ของพวกมันสามารถกำหนดเองได้ น้ำแข็งเป็นอีกเรื่องหนึ่ง - ในนั้นมีการสั่งซื้อโมเลกุลของน้ำซึ่งรวมอยู่ในโครงตาข่ายคริสตัล การกำหนดกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ของ Boltzmann ระบุว่าน้ำแข็งที่ละลายและกลายเป็นน้ำ (กระบวนการที่มาพร้อมกับระดับลำดับที่ลดลงและเอนโทรปีที่เพิ่มขึ้น) จะไม่มีวันเกิดใหม่จากน้ำ และอีกครั้งที่เราเห็นตัวอย่างของปรากฏการณ์ทางกายภาพทางธรรมชาติที่ไม่สามารถย้อนกลับได้

สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจในที่นี้ว่าเราไม่ได้พูดถึงข้อเท็จจริงที่ว่าในสูตรนี้ กฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ประกาศว่าเอนโทรปีไม่สามารถลดลงเลยและไม่เคยเลย ในที่สุด น้ำแข็งที่ละลายแล้วสามารถนำกลับเข้าไปในช่องแช่แข็งและแช่แข็งอีกครั้งได้ ประเด็นก็คือว่าเอนโทรปีไม่สามารถลดลงได้ในระบบปิด กล่าวคือ ในระบบที่ไม่ได้รับพลังงานจากภายนอก ตู้เย็นที่ใช้งานได้ไม่ใช่ระบบปิดแบบแยกส่วน เนื่องจากมีการเชื่อมต่อเข้ากับแหล่งจ่ายไฟและรับพลังงานจากภายนอก - ในที่สุดจากโรงไฟฟ้าที่ผลิตตู้เย็น ในกรณีนี้ ระบบปิดจะเป็นตู้เย็น พร้อมสายไฟ รวมถึงสถานีย่อยหม้อแปลงไฟฟ้าในพื้นที่ รวมถึงเครือข่ายแหล่งจ่ายไฟแบบครบวงจร รวมถึงโรงไฟฟ้า และเนื่องจากการเพิ่มขึ้นของเอนโทรปีที่เกิดจากการระเหยแบบสุ่มจากหอทำความเย็นของโรงไฟฟ้านั้นมากกว่าการลดลงของเอนโทรปีเนื่องจากการตกผลึกของน้ำแข็งในตู้เย็นของคุณหลายเท่า กฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์จึงไม่ถูกละเมิดแต่อย่างใด

ฉันเชื่อว่าสิ่งนี้นำไปสู่การกำหนดหลักการที่สองอีกประการหนึ่ง: ตู้เย็นจะไม่ทำงานหากไม่ได้เสียบปลั๊ก James Trefil "ธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ 200 กฎแห่งจักรวาล"

• · สมมุติฐานของซานตาคลอส: “กระบวนการหนึ่งเป็นไปไม่ได้ ผลลัพธ์เดียวก็คือการถ่ายเทความร้อนจากวัตถุที่เย็นกว่าไปยังวัตถุที่ร้อนกว่า”(กระบวนการนี้เรียกว่า กระบวนการของคลอเซียส).
• · สมมุติฐานของทอมสัน (เคลวิน): “กระบวนการแบบวงกลมเป็นไปไม่ได้ ผลลัพธ์เพียงอย่างเดียวคือการผลิตงานโดยการทำความเย็นอ่างเก็บน้ำความร้อน”(กระบวนการนี้เรียกว่า กระบวนการของทอมสัน).

ความเท่าเทียมกันของสูตรเหล่านี้แสดงให้เห็นได้ง่าย ที่จริงแล้ว สมมติว่าสมมุติฐานของซานตาคลอสไม่ถูกต้อง กล่าวคือ มีกระบวนการหนึ่งที่ผลลัพธ์เพียงอย่างเดียวคือการถ่ายโอนความร้อนจากวัตถุที่เย็นกว่าไปยังวัตถุที่ร้อนกว่า จากนั้นให้นำวัตถุสองตัวที่มีอุณหภูมิต่างกัน (ฮีตเตอร์และตู้เย็น) มาเดินเครื่องทำความร้อนหลายรอบ นำความร้อนจากฮีตเตอร์ส่งไปที่ตู้เย็นและทำงาน

หลังจากนี้เราจะใช้กระบวนการ Clausius และคืนความร้อนจากตู้เย็นไปยังเครื่องทำความร้อน ผลปรากฎว่าเราทำงานโดยการเอาความร้อนออกจากเครื่องทำความร้อนเท่านั้นนั่นคือสมมุติฐานของทอมสันก็ไม่ถูกต้องเช่นกัน

ในทางกลับกัน สมมุติว่าสมมุติฐานของทอมสันเป็นเท็จ จากนั้นคุณสามารถนำความร้อนบางส่วนออกจากตัวที่เย็นกว่าและเปลี่ยนเป็นงานเครื่องกลได้ งานนี้สามารถแปลงเป็นความร้อนได้ เช่น โดยการเสียดสี ทำให้ร่างกายร้อนขึ้น ซึ่งหมายความว่า จากความไม่ถูกต้องของสมมุติฐานของทอมสัน จึงตามมาว่าสมมุติฐานของคลอสเซียสไม่ถูกต้อง

ดังนั้นสมมุติฐานของคลอเซียสและทอมสันจึงเทียบเท่ากัน

กฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์อีกประการหนึ่งมีพื้นฐานอยู่บนแนวคิดของเอนโทรปี:

· “เอนโทรปีของระบบโดดเดี่ยวไม่สามารถลดลงได้” (กฎแห่งเอนโทรปีที่ไม่ลดลง)

สูตรนี้มีพื้นฐานมาจากแนวคิดเรื่องเอนโทรปีซึ่งเป็นหน้าที่ของสถานะของระบบซึ่งจะต้องได้รับการตั้งสมมติฐานด้วย

กฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ในการกำหนดสัจพจน์ของ Rudolf Julius Clausius (R. J. Clausius, 1865) มีดังต่อไปนี้:

สำหรับระบบเทอร์โมไดนามิกส์กึ่งสมดุลใดๆ จะมีฟังก์ชันเฉพาะของสถานะเทอร์โมไดนามิกส์

เรียกว่าเอนโทรปี ซึ่งทำให้เกิดผลต่างรวม

ในสภาวะที่มีเอนโทรปีสูงสุด กระบวนการที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ด้วยตาเปล่า (และกระบวนการถ่ายเทความร้อนนั้นไม่สามารถย้อนกลับได้เสมอเนื่องจากสมมุติฐานของคลอเซียส) เป็นไปไม่ได้

ข้อจำกัดของการได้มาของสูตรสำหรับดิฟเฟอเรนเชียลเอนโทรปีที่กำหนดโดยคลอเซียสนั้นขึ้นอยู่กับสมมุติฐานของอุดมคติของแก๊ส ซึ่งคุณสมบัติของแก๊สนั้นนำไปสู่การดำรงอยู่ของปัจจัยการอินทิเกรต ข้อบกพร่องนี้ถูกกำจัดโดย Carathéodory ในงานของเขาเรื่อง “On the Foundations of Thermodynamics” (1909) Carathéodory ถือว่าหลายรัฐสามารถทำได้แบบอะเดียแบติก (เช่น โดยไม่มีการแลกเปลี่ยนความร้อนกับสิ่งแวดล้อม) สมการที่อธิบายชุดของสถานะเหล่านี้ในรูปแบบดิฟเฟอเรนเชียลคือรูปแบบ Pfaffian การใช้เงื่อนไขสำหรับการบูรณาการของรูปแบบ Pfaffian ที่ทราบจากการวิเคราะห์ Carathéodory ได้มาถึงการกำหนดกฎข้อที่สองต่อไปนี้:

· ในบริเวณใกล้เคียงกับสถานะใดๆ ของระบบ มีสภาวะที่ไม่สามารถเข้าถึงได้แบบอะเดียแบติก

สูตรนี้ไม่ได้จำกัดระบบที่ปฏิบัติตามกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ไว้เฉพาะกับก๊าซและวัตถุในอุดมคติเท่านั้นที่สามารถบรรลุวงจรปิดเมื่อมีปฏิสัมพันธ์กับพวกมัน ความหมายทางกายภาพของสัจพจน์ของCarathéodoryซ้ำกับสูตรของ Clausius

กฎข้อที่สองเกี่ยวข้องกับแนวคิดเรื่องเอนโทรปีซึ่งเป็นหน่วยวัดความโกลาหล (หรือหน่วยวัดความเป็นระเบียบ)กฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ระบุว่าสำหรับจักรวาลโดยรวม เอนโทรปีจะเพิ่มขึ้น

มีคำจำกัดความคลาสสิกสองประการของกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์:

· เคลวินและพลังค์

ไม่มีกระบวนการแบบวนรอบที่จะดึงปริมาณความร้อนออกจากอ่างเก็บน้ำ ณ อุณหภูมิที่กำหนด และแปลงความร้อนนั้นให้เป็นงานโดยสมบูรณ์ (เป็นไปไม่ได้ที่จะสร้างเครื่องจักรที่ทำงานเป็นระยะซึ่งไม่ได้ทำอะไรนอกจากการยกภาระและทำให้อ่างเก็บน้ำความร้อนเย็นลง)

· ซานตาคลอส

ไม่มีกระบวนการใดที่ผลลัพธ์เพียงอย่างเดียวคือการถ่ายเทความร้อนจากตัวที่มีความร้อนน้อยกว่าไปยังตัวที่มีความร้อนมากขึ้น (กระบวนการแบบวงกลมเป็นไปไม่ได้ ผลลัพธ์เดียวคือการผลิตงานโดยการระบายความร้อนของแหล่งกักเก็บความร้อน)

คำจำกัดความทั้งสองของกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ขึ้นอยู่กับกฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์ซึ่งระบุว่าพลังงานลดลง